heat transfer experiment-1

EExxppeerriimmeenntt11 IINNMMEE 44003322 2

TTaabbllee ooff CCoonntteennttss PPrr iinncciipp llee 33

OObbjjeecctt iivvee 33

BBaacckkggrroouunndd 33

?? FFoouurriieerr’’ss llaaww ooff HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn 33

?? TThhee PPiinn FF iinn 66

?? GGoovveerrnniinngg EEqquuaatt iioonn aanndd BBoouunnddaarryy CCoonnddiitt iioonnss 66

?? TTeemmppeerraattuurree DDiissttrr iibbuutt iioonn 88

AAppppaarraattuuss 99

11)) LLiinneeaarr hheeaatt ccoonndduucctt iioonn eeqquuiippmmeenntt :: 1100

•• DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee LLiinneeaarr HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt 1100

22)) RRaaddiiaall hheeaatt ccoonndduucctt iioonn eeqquuiippmmeenntt :: 1111

•• DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee RRaaddiiaall HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt 1122

•• UUsseeffuull iinnffoorrmmaatt iioonn:: 1122

33)) EExxtteennddeedd SSuurrffaaccee HHeeaatt TTrraannssffeerr 1122

•• DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee EExxtteennddeedd SSuurrffaaccee HHeeaatt TTrraannssffeerr EEqquuiippmmeenntt 1122

•• UUsseeffuull iinnffoorrmmaatt iioonn:: 1133

PPrroocceedduurree 1133

RReeffeerreenncceess 1133


UUnniivveerrssii ttyy oo ff PPuueerrttoo RRiiccoo

MMaayyaaggüüeezz CCaammppuuss DDeeppaarrttmmeenn tt ooff MMeecchhaanniiccaall EEnnggiinneeeerriinngg

IINNMMEE 44003322 -- LLAABBOORRAATTOORRYY IIII SSpprriinngg 22000044

IInnssttrruuccttoorr:: GGuuiill lleerrmmoo AArraayyaa EExxppeerriimmeenn tt 11:: CCoonndduuccttiioonn HHeeaatt TTrraannssffeerr AAnnaallyyssiiss

PPrriinncciippllee AA hheeaatt ssoouurrccee ppllaacceedd iinn aa mmaatteerriiaa ll ccaauusseess tteemmppeerraattuurree cchhaannggeess dduuee ttoo hheeaatt ccoonndduucctt iioonn..

TThhee rreellaatt iioonnsshh iipp bbeettwweeeenn tteemmppeerraattuurree aanndd tthhee ddiissttaannccee ff rroomm tthhee hheeaatt ssoouurrccee mmuusstt bbee

lliinneeaarr aaff tteerr ssoommee tt iimmee iinn tthhee ccaassee ooff lliinneeaarr hheeaatt ccoonndduucctt iioonn aanndd iitt mmuusstt hhaavvee aa

llooggaarriitthhmmiicc ddiissttrr iibbuutt iioonn iinn tthhee ccaassee ooff rraaddiiaall hheeaatt ccoonndduucctt iioonn..

OObbjjeeccttiivvee TThhee eexxppeerr iimmeenntt ddeemmoonnssttrraatteess hheeaatt ccoonndduucctt iioonn iinn tthhrreeee ddiiff ffeerreenntt eexxppeerriimmeennttaall mmooddeellss .. II tt

aalllloowwss uuss ttoo oobbttaaiinn eexxppeerr iimmeennttaall llyy tthhee ccooeeff ff iicciieenntt ooff tthheerrmmaall ccoonndduucctt iivviitt yy ooff ssoommee

uunnkknnoowwnn mmaatteerriiaallss aanndd iinn tthhiiss wwaayy,, ttoo uunnddeerrssttaanndd tthhee ffaaccttoorrss aanndd ppaarraammeetteerrss tthhaatt aaff ffeecctt

tthhee rraatteess ooff hheeaatt tt rraannssffeerr..

BBaacckkggrroouunndd FFoouurr iieerr’’ss llaaww ooff HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn AA ggeenneerraall ssttaatteemmeenntt ooff tthhee FFoouurriieerr’’ss llaaww iiss :: TThhee ccoonndduucctt iioonn hheeaatt ff lluuxx iinn aa ssppeecciiff iieedd

ddiirreecctt iioonn eeqquuaallss tthhee nneeggaatt iivvee ooff tthhee pprroodduucctt ooff tthhee mmeeddiiuumm tthheerrmmaall ccoonndduucctt iivviittyy aanndd tthhee

tteemmppeerraattuurree ddeerriivvaatt iivvee iinn tthhaatt ddiirreecctt iioonn.. IInn CCaarrtteessiiaann ccoooorrddiinnaatteess,, wwiitthh tteemmppeerraattuurree

vvaarryyiinngg iinn tthhee xx ddiirreecctt iioonn oonn llyy,,

dxdT

kq −=

IInn ccyyll iinnddrr iiccaall oorr sspphheerr iiccaall ccoooorrddiinnaatteess,, wwiitthh tteemmppeerraattuurree vvaa rryyiinngg iinn tthhee rr dd iirreecctt iioonn oonn llyy,,

drdTkq −=


FFiigg 11..11.. AA ccyyll iinnddrr iiccaall sshheell ll sshhoowwiinngg aann

eelleemmeennttaall ccoonnttrrooll vvoo lluummee ffoorr aappppll iiccaatt iioonn ooff tthhee eenneerrggyy ccoonnsseerrvvaatt iioonn pp rriinncc iippllee ..

FFiigguurree 11..11 sshhoowwss aa ccyyll iinnddrriiccaa ll sshhee llll ooff lleennggtthh LL,, wwiitthh iinnnneerr rraadd iiuuss rr11 aanndd oouutteerr rraaddiiuuss rr22..

TThhee iinnnneerr ssuurrffaaccee iiss mmaa iinnttaaiinneedd aatt tteemmppeerraattuurree TT11 aanndd tthhee oouutteerr ssuurrffaaccee iiss mmaa iinnttaaiinneedd aatt

tteemmppeerraattuurree TT22.. AAnn ee lleemmeennttaall ccoonnttrroo ll vvoo lluummee iiss llooccaatteedd bbeettwweeeenn rraaddii ii rr aanndd rr++?? rr .. II ff

tteemmppeerraattuurreess aarree uunncchhaannggiinngg iinn tt iimmee aanndd 0=⋅

vQ ,, tthhee eenneerrggyy ccoonnsseerrvvaatt iioonn pprriinncc iippllee

rreeqquuiirreess tthhaatt tthhee hheeaatt ff llooww aaccrroossss tthhee ffaaccee aatt rr eeqquuaall tthhaatt aatt tthhee ffaaccee rr++?? rr

rrrQQ

∆+

⋅⋅

= TThhaatt iiss,,

=⋅

rQ CCoonnssttaanntt ,, iinnddeeppeennddeenntt ooff rr

UUssiinngg FFoouurriieerr ’’ss llaaww

−==

⋅

drdT

krLAqQr

π2

DDiivviiddiinngg bbyy 22ππ kkLL aanndd aassssuummiinngg tthhaatt tthhee ccoonndduucctt iivviitt yy kk iiss iinnddeeppeennddeenntt ooff tteemmppeerraattuurree

ggiivveess

12CConstant

drdT

rkL

Q==−=

⋅

π


wwhhiicchh iiss aa ff iirrsstt--oorrddeerr oorrdd iinnaarryy dd iiff ffeerreenntt iiaall eeqquuaatt iioonn ffoorr TT((rr)) aanndd ccaann bbee iinntteeggrraatteedd eeaassiillyy::

rC

drdT 1−=

21 ln CrCT +−= TTwwoo bboouunnddaarryy ccoonnddiitt iioonnss aarree rreeqquuiirreedd ttoo eevvaa lluuaattee tthhee ttwwoo ccoonnssttaannttss;; tthheessee aarree

1rr = :: 1TT =

2rr = :: 2TT = SSuubbsstt iittuutt iinngg;;

2111 ln CrCT +−=

2212 ln CrCT +−= wwhhiicchh aarree ttwwoo aa llggeebbrraaiicc eeqquuaatt iioonnss ffoorr tthhee uunnkknnoowwnnss CC11 aanndd CC22.. SSuubbttrraacctt iinngg tthhee sseeccoonndd

eeqquuaatt iioonn ff rroomm tthhee ff iirrsstt ::

)/ln(lnln 121211121 rrCrCrCTT =+−=−

oorr

)/ln( 12

211 rr

TTC

−=

UUssiinngg eeiitthheerr ooff tthhee ttwwoo eeqquuaatt iioonnss tthheenn ggiivveess

112

2112 ln

)/ln(r

rrTT

TC−

+=

SSuubbsstt iittuutt iinngg bbaacckk aanndd rreeaarrrraannggiinngg gg iivveess tthhee tteemmppeerraattuurree ddiissttrriibbuutt iioonn aass

)/ln()/ln(

12

1

21

1

rrrr

TTTT

=−−

wwhhiicchh iiss aa llooggaarr iitthhmmiicc vvaarr iiaatt iioonn,, iinn ccoonnttrraasstt ttoo tthhee lliinneeaarr vvaa rriiaatt iioonn ffoouunndd ffoorr tthhee ppllaannee

wwaall ll.. TThhee hheeaatt ff llooww iiss 12 kLCQ π=⋅

oorr::


)/ln()(2

12

21

rrTTkL

Q−

=⋅ π

TThhee PPiinn FF iinn SSiimmppllee ppiinn ff iinnss,, ssuucchh aass tthhoossee uusseedd ttoo ccooooll eelleeccttrroonniicc ccoommppoonneennttss,, wwiillll bbee aannaallyyzzeedd ttoo

ddeevveelloopp tthhee eesssseenntt iiaall ccoonncceeppttss ooff ff iinn tthheeoorryy.. TThhee ff iirrsstt llaaww iiss uusseedd ttoo ddeerriivvaattee tthhee

ggoovveerrnn iinngg ddiiff ffeerreenntt iiaall eeqquuaatt iioonn,, wwhhiicchh,, wwhheenn ssoollvveedd ssuubbjjeecctt ttoo aapppprroopprriiaattee bboouunnddaarryy

ccoonnddiitt iioonnss,, gg iivveess tthhee tteemmppeerraattuurree ddiissttrriibbuutt iioonn aalloonngg tthhee ff iinn..

GGoovveerrnniinngg EEqquuaatt iioonn aanndd BBoouunnddaarryy CCoonndd iitt iioonnss

FFiigg.. 11..22 AA ppiinn ff iinn sshhoowwiinngg tthhee ccoooorrddiinnaattee ssyysstteemm aanndd aann eenneerrggyy bbaa llaannccee oonn aa ff iinn

eelleemmeenntt .. CCoonnssiiddeerr tthhee ppiinn ff iinn sshhoowwnn iinn FF iigg.. 11 ..22.. TThhee ccrroossss sseecctt iioonnaall aarreeaa iiss AAcc==ππ RR22 wwhheerree RR iiss tthhee

rraaddiiuuss ooff tthhee ppiinn,, aanndd tthhee ppeerriimmeetteerr PP ==22ππ RR.. BBootthh AAcc aanndd RR aarree uunniiffoorrmm,, tthhaatt iiss,, tthheeyy ddoo

nnoott vvaarryy aa lloonngg tthhee ff iinn iinn tthhee xx ddiirreecctt iioonn .. TThhee eenneerrggyy ccoonnsseerrvvaatt iioonn pp rriinncc iippllee iiss aappppll iieedd ttoo

aann eelleemmeenntt ooff tthhee ff iinn llooccaatteedd bbeettwweeeenn xx aanndd xx ++ ?? xx.. HHeeaatt ccaann eenntteerr aanndd lleeaavvee tthhee

eelleemmeenntt bbyy ccoonndduucctt iioonn aalloonngg tthhee ff iinn aanndd ccaann aallssoo bbee lloosstt bbyy ccoonnvveecctt iioonn ff rroomm tthhee ssuurrffaaccee

ooff tthhee eelleemmeenntt ttoo tthhee aammbbiieenntt ff lluuiidd aatt tteemmppeerraattuurree TTee.. TThhee ssuurrffaaccee aarreeaa ooff tthhee eelleemmeenntt iiss


PP ?? xx;; tthhuuss..

)TT(xPhqAqA ecxxcxc −∆−−∆+

DDiivviiddiinngg bbyy ?? xx aanndd lleett tt iinngg ?? xx àà 00 gg iivveess

0)TT(Ph)qA(dxd

ecc =−−−

FFoorr tthhee ppiinn ff iinn,, AAcc iiss iinnddeeppeennddeenntt ooff xx;; uussiinngg FFoouurriieerr’’ss llaaww qq == –– kk ddTT//ddxx wwiitthh kk ccoonnssttaanntt

ggiivveess

0)TT(Phdx

TdkA ec2

2

c =−−

wwhhiicchh iiss aa sseeccoonndd oorrddeerr oorrddiinnaarryy dd iiff ffeerreenntt iiaall eeqquuaatt iioonn ffoorr TT==TT((xx)).. NNoott iiccee tthhaatt mmooddeelliinngg

tthhee ccoonndduucctt iioonn aalloonngg tthhee ff iinn aass oonnee--ddiimmeennssiioonnaall hhaass ccaauusseedd tthhee ccoonnvveecctt iivvee hheeaatt lloossss

ff rroomm tthhee ssiiddeess ooff tthhee ff iinn iittsseellff ,, iitt iiss aapppprroopprriiaattee ttoo ttaakkee iittss bbaassee tteemmppeerraattuurree aass kknnoowwnn;;

tthhaatt iiss,,

BxTT =

=0

AAtt tthhee ootthheerr eenndd,, tthhee ff iinn lloosssseess hheeaatt bbyy NNeewwttoonn’’ss llaaww ooff ccoooolliinngg::

)( eLxccLx

c TThAdxdTkA −=−

==

wwhheerree tthhee ccoonnvveecctt iivvee hheeaatt tt rraannssffeerr ccooeeffff iicciieenntt hheerree iiss,, iinn ggeenneerraall,, ddiiff ffeerreenntt ff rroomm tthhee oonnee

ffoorr tthhee ssiiddeess ooff tthhee ff iinn bbeeccaauussee tthhee ggeeoommeettrryy iiss ddiiff ffeerreenntt .. HHoowweevveerr ,, bbeeccaauussee tthhee aarreeaa ooff

tthhee eenndd,, AAcc ,, iiss ssmmaallll ccoommppaarreedd ttoo tthhee ssiiddee aarreeaa PPLL,, tthhee hheeaatt lloossss ff rroomm tthhee eenndd iiss

ccoorrrreessppoonnddiinnggllyy ssmmaall ll aanndd uussuuaa llllyy ccaann bbee iiggnnoorreedd .. TThheenn EEqquuaatt iioonn bbeeccoommeess

0≅=Lxdx

dT


TTeemmppeerraattuurree DDiissttrr iibbuutt iioonn WWee wwii ll ll uussee tthhee llaasstt eeqquuaatt iioonn ffoorr tthhee sseeccoonndd bboouunnddaarryy ccoonnddiitt iioonn aass aa ccoommpprroommiissee

bbeettwweeeenn aaccccuurraaccyy aanndd ssiimmpplliicc iitt yy ooff tthhee rreessuulltt .. FFoorr mmaatthheemmaatt iiccaall ccoonnvveenniieennccee,, lleett

?? == TT –– TTee aanndd ßß22==hhccPP// kkAAcc ;; ssoo

022

2

=− θβθ

dxd

FFoorr ßß aa ccoonnssttaanntt ,, EEqquuaatt iioonn hhaass tthhee ssoolluutt iioonn

xx eCeC ββθ −+= 21 oorr

xBxB ββθ coshsinh 21 += TThhee sseeccoonndd ffoorrmm pprroovveess mmoorree ccoonnvveenniieenntt ;; tthhuuss,, wwee hhaavvee

xBxBTeT ββ coshsinh 21 +=− UUssiinngg tthhee ttwwoo bboouunnddaarryy ccoonnddiitt iioonnss,, wwee hhaavvee ttwwoo aallggeebbrraa iicc eeqquuaatt iioonnss ffoorr tthhee uunnkknnoowwnn

ccoonnssttaannttss BB11 aanndd BB22,,

)0cosh()0sinh( 21 BBTeTB +=− ;; eB TTB −=2

0sinhcosh 21 =+==

LBLBdxdT

Lx

ββββ ;; LBB βtanh21 −=

SSuubbsstt iittuutt iinngg BB11 aanndd BB22 aanndd rreeaarrrraannggiinngg ggiivveess tthhee tteemmppeerraattuurree ddiissttrriibbuutt iioonn aass

2/1

c

c

eB

e

kAPh

where,Lcosh

)xL(coshTTTT

=β

β−β

=−−


AAppppaarraattuuss TThheerree aarree tthhrreeee dd iiff ffeerreenntt eexxppeerriimmeennttaall mmooddeellss ttoo ssttuuddyy tthhee hheeaatt tt rraannssffeerr bbyy ccoonndduucctt iioonn:: 11.. LLiinneeaarr HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn 22.. RRaaddiiaall HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn 33.. EExxtteennddeedd ssuurrffaaccee hheeaatt tt rraannssffeerr 11.. LL iinneeaarr HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt :: DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee LLiinneeaarr HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt :: TThhee hheeaatt tt rraannssffeerr mmoodduullee iiss ccyylliinnddrr iiccaa ll aanndd mmoouunntteedd wwiitthh iittss aaxxiiss vveerrtt iiccaall ttoo tthhee bbaassee

ppllaattee.. TThhee hheeaatt iinngg sseecctt iioonn hhoouusseess aa 2255mmmm dd iiaammeetteerr ccyylliinnddrr iiccaa ll bbrraassss sseecctt iioonn wwiitthh aa

nnoommiinnaall llyy 6600WW ((aatt 2244 VVDDCC)) ccaarrtt rriiddggee hheeaatteerr iinn tthhee ttoopp eenndd.. TThhee tthhrreeee ff iixxeedd

tthheerrmmooccoouupplleess TT11 ,, TT22,, TT33 ,, ppoossiitt iioonneedd aalloonngg tthhee hheeaatteedd sseecctt iioonn,, aarree aatt 1155mmmm iinntteerrvvaa llss..

TThhee ccooooll iinngg sseecctt iioonn iiss aa llssoo mmaannuuffaaccttuurreedd ff rroomm 2255mmmm ddiiaammeetteerr bbrraassss ttoo mmaattcchh tthhee

hheeaatteedd ttoopp sseecctt iioonn aanndd tthhiiss iiss ccoooo lleedd aatt iittss bboott ttoomm eenndd bbyy wwaatteerr ff lloowwiinngg tthhrroouugghh ggaallllee rriieess

iinn tthhee mmaatteerriiaall.. TThhrreeee ff iixxeedd tthheerrmmooccoouupplleess TT66,, TT77,, TT88 aarree ppoossiitt iioonneedd aalloonngg tthhee ccoooolleedd

sseecctt iioonn aatt 1155mmmm iinntteerrvvaallss.. TThheerree aarree ffoouurr ddiiff ffeerreenntt ssppeecciimmeennss aavvaaii llaabbllee ttoo bbee ppllaacceedd

bbeettwweeeenn tthhee hheeaatteedd aanndd tthhee ccoooolleedd sseecctt iioonnss.. TThheessee ssppeecciimmeennss aarree tthhee ffoolllloowwiinngg ::

Linear Heat Conduction Equipment

Fig. 1.3 Schematic Diagram showing the Heat Conduction Equipment

Heat transfer module


BBrraassss SSppeecciimmeenn::

3300mmmm lloonngg,, 2255mmmm ddiiaammeetteerr ff iitt tteedd wwiitthh ttwwoo tthheerrmmooccoouupplleess TT44,, TT55 aatt 1155mmmm iinntteerrvvaallss

aalloonngg tthhee aaxxiiss.. WWiitthh tthhiiss ssppeecciimmeenn cc llaammppeedd bbeettwweeeenn tthhee hheeaatteedd aanndd ccoooolleedd sseecctt iioonnss,, aa

uunniiffoorrmm 2255mmmm ddiiaammeetteerr bbrraassss bbaarr iiss ffoorrmmeedd wwiitthh 88 uunniiffoorrmmllyy ssppaacceedd ((1155mmmm iinntteerrvvaa llss))

tthheerrmmooccoouupplleess ((TT11 ttoo TT88)) ..

SSttaaiinnlleessss SStteeeell ssppeecciimmeenn

3300mmmm lloonngg ,, 2255mmmm ddiiaammeetteerr.. NNoo tthheerrmmooccoouupplleess ff iitt tteedd..

AAlluummiinnuumm AAll llooyy ssppeecciimmeenn


BBrraassss ssppeecciimmeenn WWiitthh RReedduucceedd DDiiaammeetteerr


NNOOTTEE:: IIff tthhee eexxppeerriimmeennttaall sseessssiioonn rreeqquuiirreess tthhee uussee ooff ttwwoo ssppeecciimmeennss,, uussee ff iirrsstt tthhee

ssppeecciimmeenn wwiitthh tthhee hheeaatteerr aatt nnoo mmoorree tthhaann 1100VV,, tthheenn uussee tthhee sseeccoonndd ssppeecciimmeenn wwiitthh tthhee

hheeaatteerr aatt ddiiff ffeerreenntt vvoollttss aaccccoorrddiinngg tthhee iinnssttrruucctt iioonnss ooff yyoouurr iinnssttrruuccttoorr.. II ff mmoorree tthhaann 1100VV

aarree uusseedd ffoorr tthhee ff iirrsstt ssppeecciimmeenn,, tthhee sseeccoonndd oonnee wwiill ll nnoott ff iitt iinn tthhee sshhaallllooww sshhoouu llddeerrss ooff tthhee

hheeaatteedd aanndd ccoooolleedd sseecctt iioonnss bbeeccaauussee ooff tthhee tthheerrmmaall eexxppaannss iioonn..

22.. RRaaddiiaa ll HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt ::

Radial Heat Conduction Equipment Fig. 1.4 Schematic Diagram showing the Radial

Conduction Equipment


DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee RRaaddiiaall HHeeaatt CCoonndduucctt iioonn EEqquuiippmmeenntt :: TThhee rraadd iiaall hheeaatt ccoonndduucctt iioonn eeqquuiippmmeenntt aall lloowwss iinnvveesstt iiggaattee tthhee bbaassiicc llaawwss ooff hheeaatt

ccoonndduucctt iioonn tthhrroouugghh aa ccyyll iinnddrriiccaa ll ssooll iidd.. TThhee hheeaatt tt rraannssffeerr mmoodduullee ccoommpprriisseess aann iinnssuullaatteedd

ssoolliidd ddiisscc ooff bbrraassss ((111100mmmm ddiiaammeetteerr)) wwiitthh aa ssoolliidd ccooppppeerr ccoorree ((1144mmmm ddiiaammeetteerr)),, aanndd aann

eelleeccttrriicc hheeaatteerr aatt tthhee cceenntteerr.. TThhee bbrraassss ddiisscc iiss wwaatteerr ccoooolleedd aarroouunndd iittss cciirrccuummffeerreennccee..

SSiixx ff iixxeedd tthheerrmmooccoouupplleess TT11 ,, TT22,, ……,, TT66 aarree llooccaatteedd aatt iinnccrreeaass iinngg rraadd iioo ff rroomm tthhee hheeaatteedd

cceenntteerr..

UUsseeffuull iinnffoorrmmaatt iioonn ::

HHeeaatteedd ddiisscc

MMaatteerriiaall:: bbrraassss

OOuuttssiiddee ddiiaammeetteerr:: 00..111100mm

DDiiaammeetteerr ooff hheeaatteedd ccooppppeerr ccoorree:: 00..001144mm

TThhiicckknneessss ooff dd iisscc:: 00 ..00003322mm

RRaaddiiaall ppoossiitt iioonn ooff tthheerrmmooccoouupplleess ::

TT11 == 00..000077mm TT44 == 00..003300mm

TT22 == 00..001100mm TT55 == 00..004400mm

TT33 == 00..002200mm TT66 == 00..005500mm

33.. EE xxtteennddeedd SSuurrffaaccee HHeeaatt TTrraannssffeerr DDeessccrriipptt iioonn ooff tthhee EExxtteenndd SSuurrffaaccee HHeeaatt TTrraannssffeerr EEqquuiippmmeenntt :: TThhee eexxtteennddeedd ssuurrffaaccee hheeaatt tt rraannssffeerr eeqquuiippmmeenntt aalllloowwss iinnvveesstt iiggaatt iioonn ooff oonnee--ddiimmeennssiioonnaall

ccoonndduucctt iioonn ff rroomm aa ff iinn.. AA ssmmaallll ddiiaammeetteerr mmeettaall rroodd iiss hheeaatteedd aatt oonnee eenndd aanndd tthhee

rreemmaaiinn iinngg eexxppoosseedd lleennggtthh iiss aa ll lloowweedd ttoo ccooooll bbyy nnaattuurraall ccoonnvveecctt iioonn aanndd rraaddiiaatt iioonn ..

TThhee eeqquuiippmmeenntt ccoommpprriisseess aa 1100mmmm dd iiaammeetteerr bbrraassss rroodd ooff aapppprrooxxiimmaatteellyy 335500mmmm

eeff ffeecctt iivvee lleennggtthh mmoouunntteedd hhoorriizzoonnttaallllyy.. EEiigghhtt tthheerrmmooccoouupplleess aarree llooccaatteedd aatt 5500mmmm

iinntteerrvvaa llss aalloonngg tthhee rroodd ttoo rreeccoorrdd tthhee ssuurrffaaccee tteemmppeerraattuurree.. TThhee rroodd iiss ccooaatteedd wwiitthh aa mmaatt tt

bbllaacckk ppaaiinntt iinn oorrddeerr ttoo pprroovviiddee aa ccoonnssttaanntt rraaddiiaanntt eemmiissssiivviitt yy cclloossee ttoo 11..


UUsseeffuull iinnffoorrmmaatt iioonn

HHeeaatteedd RRoodd DDiiaammeetteerr DD == 00..0011mm

HHeeaatteedd RRoodd EEffffeecctt iivvee LLeennggtthh LL == 00 ..3355mm

TThheerrmmaa ll CCoonndduucctt iivviittyy ooff tthhee HHeeaatteedd RRoodd MMaatteerriiaall kk == 112211 WW//mmKK

PPrroocceedduurree AAllllooww tthhee ssyysstteemm ttoo rreeaacchh ssttaabbiill iittyy,, aanndd ttaakkee rreeaadd iinnggss aanndd mmaakkee aadd jjuussttmmeennttss aass

iinnssttrruucctteedd iinn tthhee iinnddiivviidduuaall pprroocceedduurreess ffoorr eeaacchh eexxppeerr iimmeenntt .. RReeccoorrdd tthhee tteemmppeerraattuurreess,,

vvoo llttaaggee aanndd ccuurrrreenntt ,, wwiitthh tthheessee ddaattaa;; ccaallccuullaattee tthhee ppoowweerr ooff tthhee hheeaatt ssoouurrccee.. RReeppeeaatt tthhee

lleeccttuurreess tthhrreeee tt iimmeess ttoo aassssuurree tthhaatt tthhee ssyysstteemm hhaass rreeaacchheedd ssttaabbii ll iittyy.. YYoouu sshhoouulldd

iinnvveesstt iiggaattee aabboouutt hhooww ttoo uussee yyoouurr iinnffoorrmmaatt iioonn iinn oorrddeerr ttoo ccaa llccuullaattee tthhee tthheerrmmaall

ccoonndduucctt iivviitt yy ccooeeff ff iicciieenntt iinn aallll tthhee ccaasseess aanndd yyoouu mmuusstt ggrraapphh yyoouurr ddaattaa ttoo ssttuuddyy tthhee

bbeehhaavviioorr ooff tteemmppeerraattuurree aaggaaiinnsstt ddiissttaannccee ff rroomm tthhee hheeaatt ssoouurrccee.. AA llll tthhiiss eexxppeerr iimmeennttaall

ssttrraatteeggyy mmuusstt bbee pprreesseenntteedd iinn tthhee TTaasskk DDiissccuussss iioonn MMeeeett iinngg..

RReeffeerreenncceess PP.. AA .. HHii llttoonn LLTTDD.. ““EExxppeerriimmeennttaall OOppeerraatt iinngg aanndd MMaaiinntteennaannccee MMaannuuaall”” .. HHeeaatt TTrraannssffeerr SSeerrvviiccee UUnniitt .. NNoovveemmbbeerr,, 22000000.. AA.. MMiill llss,, ““BBaassiicc HHeeaatt aanndd MMaassss TTrraannssffeerr”” ,, RRiicchhaarrdd DD.. II rrwwiinn IINNCC,, LLooss AAnnggeelleess,, UUSSAA,, 11999955..

Fig. 1.3 Schematic Diagram showing the Extended Surface Heat Transfer Equipment

Extended Surface Heat Transfer Equipment

T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1

heat transfer experiment-1

Documents

tthhee ppiinn ff iinn

oobbjjeecctt iivvee