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이번에는 1부에 이어 공랭식 쿨러의 열전달 메커니즘을 알아보고자 합니다.
실 생활 조건에서 열전달이라는 것은 변수가 많고 또 여러차원을
고려해야하는 문제입니다. 제가 이야기할 열전달 부분은 주요 변수를 뺀 나머지부분은
간략화 도식화 시켜 이야기 하고자 합니다. 만약 그렇지 않는다면 열전달은
대학원수준까지 도달해야 설명이 가능할겁니다.(제 후배넘이 현재 대학원에서
이부분 전공중인데 고생깨나 하더군요. 전 학부시절에 귀동냥 한 것이 끝이라....)
우선 모든 상태는 정상 상태로 가정합니다. 여기서 정상 상태란 열전달 시작점과
끝부분의 온도가 변하지 않는다는 가정하에 이야기하는겁니다.
즉 시피유 온도도 일정한 상태(플로이드) 대기 온도도 일정한 상태에서 이야기한다는겁니다.
보통 시피유사용상태가 플로이드로 장시간 유지하고 실내온도를 일정하게 유지해주기만
한다면
정상상태로(열전달률이 시간에 따라 일정한 상태) 열전달이 이루어집니다.
우선 가장 기초적인 열전달 공식인 평면에서 열전달을 이야기 해보겠습니다.
위의 그림은 간단한 일차원적인 전도에 의한 열전달을 가정한 그림입니다.
열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르고 열전달에는 크게 전도, 대류, 복사등이
있습니다. 서로 접촉한 금속같은 고체들의 열전달은 전도에 의해 이루어집니다.
물론 다른 열전달도 그 경우 이루어지지 않는건 아닙니다만 전도의 경우가
너무 크고 다른값은 너무 작아서 무시하는거죠.
위와 같은 평면에서의 열전달은 이런 공식으로 표현이 가능합니다.
여기서 q는 열전달의 속도를 나타냅니다. 아래첨자로 x를 쓴건 그 방향성이 x축으로의
열전달이라는 개념이죠.
k는 각 금속마다 고유의 값을 가지고 있는 열전달 상수(은이나 구리는 이 값이
크죠.)
이고 A는 열전달이 이루어지는 단면적입니다. L는 x축 방향으로의 길이
즉 열이 전달되는
너비라고 할 수 있겠죠. 가로안은 열전달 시작점과 끝점의 온도차입니다.
이 공식을 컴퓨터 사용자들이 알 필요는 없지만 여기서 알 수 있는 사실은 열전달
속도는
그 구간의 길이에 반비례하고 면적이 비례하며 온도 차와 열전달 상수에 비례한다는거죠.
이건 쿨러 구조를 이해할 때 중요한 밑받침이 되는 사실입니다.
위의 그림중 두 번째는 두가지 이상의 다른 금속 즉 이종금속간의 전도에 의한
열전달을
평면적으로 나타내고 있습니다.(실제 열전달은 x축 하나만 고려하는게 아니라
xyz의 입체적
고려가 필요합니다만 설명의 간단함을 위해 x축만 설명합니다.)
이 경우 각 금속의 열전달 계수값에 따라 열전달률이 다르게 나타나므로 온도분포상
기울기가
다르게 보이는겁니다.(온도분포의 기울기가 열전달 계수임)
즉 금속재질에 따라 같은 시간 같은 면적에서 전달하는 열전달 량은 다르고 그것은 쿨러의
효율성에
영향을 끼친다는 것을 알아봤습니다.
3부 새벽쯤에 올리죠. 그리고 다음은 각 금속의 열전달 상수값에 대해 이야기합니다.
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