전체 글52 열 전달 문제에서 핀(Fin) 구조의 역할 1. 핀이란 무엇인가?정의핀(Fin)은 열이 잘 전달되지 않는 조건에서 열전달 면적을 인위적으로 늘려주는 구조물입니다. 보통 금속 재질로 되어 있으며, 방열판(히트싱크)과 같은 부품에서 흔히 사용됩니다.역할기체나 액체와의 접촉면을 넓혀 열전달 촉진온도 구배에 따라 전도 및 대류 열전달 극대화특히 대류 열전달계수가 낮은 조건에서 성능 향상2. 핀의 열전달 원리기본 메커니즘핀이 연결된 고체 표면에서 열을 받아핀을 따라 전도로 열이 전달되고핀 표면에서 외부 공기나 유체로 대류 방출수학적 해석핀의 성능은 다음과 같은 지표로 표현됩니다:핀 효율 (Fin Efficiency): 핀 끝까지 열이 전달된 정도핀 효과 (Fin Effectiveness): 핀이 없는 경우보다 열전달이 얼마나 증가했는지핀 효율 = 실제 열.. 2025. 6. 8. 열효율을 높이기 위한 설계 전략 1. 열효율이란 무엇인가?정의열효율(Thermal Efficiency)이란 공급된 열에너지 중에서 유효한 일로 전환된 에너지의 비율을 말합니다.열효율 (%) = (유효 일 / 공급된 열에너지) × 100엔진, 터빈, 보일러 등 모든 열기관 시스템에서 성능을 평가하는 핵심 지표입니다.2. 열효율에 영향을 미치는 주요 요인작동 유체의 온도 및 압력: 고온·고압일수록 이상적인 효율에 근접에너지 손실 요인: 마찰, 누설, 복사열 손실 등열전달 구조: 열저항이 낮고 전도율이 높은 구조일수록 효율적사이클 설계: 복합 사이클이나 재열, 재생기 등의 추가 사용 여부3. 열효율 향상을 위한 설계 전략1) 고압 고온 작동 조건 도입터빈이나 엔진의 작동 온도를 높이면 카르노 효율에 가까워집니다. 이를 위해 내열 합금, 세라.. 2025. 6. 7. 스팀 터빈과 가스 터빈의 열역학적 해석 서론발전소, 항공기, 선박 등 고출력 동력이 필요한 곳에서는 “터빈”이라는 장치가 핵심 역할을 합니다. 특히 스팀 터빈(Steam Turbine)과 가스 터빈(Gas Turbine)은 서로 다른 작동 원리와 연료를 기반으로 움직이지만, 모두 열에너지를 기계적 에너지로 전환하는 대표적인 열기관입니다.이번 글에서는 두 터빈의 열역학적 사이클과 작동 구조, 효율 비교 등을 통해 스팀 터빈 vs 가스 터빈의 차이를 명확하게 이해할 수 있도록 정리해 드리겠습니다.1. 터빈이란?정의“유체의 운동 에너지를 이용하여 회전 운동을 만들어내는 장치”공통 기능고온·고압의 유체를 회전 운동으로 전환회전자는 발전기, 펌프, 압축기 등과 연결되어 에너지를 전달터빈 구분스팀 터빈: 수증기의 팽창 에너지 이용가스 터빈: 연소된 고온.. 2025. 6. 7. 열기관의 원리: 오토, 디젤 사이클 비교 서론자동차의 엔진이 어떻게 작동하는지 궁금하셨던 적 있나요? 우리가 매일 타는 차량의 엔진 내부에는 열역학 사이클이 숨 쉬고 있습니다. 대표적인 것이 바로 오토 사이클과 디젤 사이클인데요, 이 두 가지는 연료의 점화 방식, 압축비, 효율 등에서 뚜렷한 차이를 보입니다.이번 글에서는 열기관의 기본 개념과 함께 오토 사이클 vs 디젤 사이클의 원리와 차이점을 열역학적으로 정리해 보겠습니다.1. 열기관이란?정의“연료를 연소시켜 생성된 열에너지(화학 에너지)를 기계적 운동으로 변환하는 장치”열기관의 기본 작동 구조연료 연소 → 열 발생기체 팽창 → 피스톤 밀어냄기계적 회전 운동 생성일정한 사이클 반복열역학적 사이클의 중요성열기관의 효율과 성능은 어떤 사이클을 사용하는지에 따라 결정됩니다. 오토 사이클(가솔린 엔.. 2025. 6. 7. 히트싱크의 원리와 응용 사례 서론전자기기에서 “뜨거워지는 부품”은 자연스러운 현상이지만, 이 열을 효과적으로 제어하지 못하면 성능 저하, 과열 보호, 심한 경우 고장으로 이어질 수 있습니다. 이때 등장하는 해결사 중 하나가 바로 히트싱크(Heat Sink)입니다.히트싱크는 단순한 금속 덩어리가 아니라, 열전달 원리, 재료 과학, 열역학적 설계가 집약된 정밀 부품입니다. 이번 글에서는 히트싱크의 구조와 작동 원리, 핵심 설계 요소, 다양한 응용 사례를 통해 열전달의 정수를 알아보겠습니다.1. 히트싱크란 무엇인가?정의“고온 부품으로부터 열을 흡수한 뒤, 넓은 표면적을 통해 외부로 열을 방출하여 부품의 온도를 낮추는 방열 구조체”기본 구성베이스(Base): 열을 직접 흡수하는 판핀(Fin): 표면적을 늘려 대류 및 복사 열전달을 강화히트.. 2025. 6. 6. 냉각 시스템 설계에 필요한 기본 열전달 원리 서론노트북, 냉장고, 자동차, 산업용 기계까지 — 모든 장비는 열을 다루는 기술 없이는 제대로 작동할 수 없습니다. 기계가 열을 효과적으로 처리하지 못하면 과열되어 고장이 나거나 성능이 급격히 저하됩니다. 그래서 냉각 시스템의 설계 이번 글에서는 냉각 시스템을 설계하는 데 꼭 필요한 열전달의 기본 원리를 중심으로, 실제 설계 시 고려해야 할 요소와 구조를 단계별로 정리해 드립니다.1. 냉각 시스템이란?냉각 시스템의 정의“시스템 또는 부품에서 발생한 열을 외부로 효과적으로 전달하고 제거하기 위한 장치 또는 메커니즘”왜 필요한가?전자 장치의 과열 방지엔진 성능 유지 및 연료 효율 향상제품 수명 연장산업 설비의 안전 확보냉각 시스템 구성 요소열원(Heat Source): CPU, 엔진 등 열이 발생하는 부품전.. 2025. 6. 6. 이전 1 ··· 5 6 7 8 9 다음
