화공기술사 130회 1교시 1번

다음 도식은 가열로(Furnace) 벽면의 열회로(Thermal Circuit)를 보여주고 있다. 바깥쪽 벽 표면온도 T₂ = 625 K 이고, 가열로 외부 온도 T_(air) = 290 K 일 때, 다음 조건에서 가열로 안쪽 벽(Inside Wall) 표면온도 T1을 구하시오.
<조건>
① 가열로 벽은 3개 층(a, b, c)으로 구성되며, 열전도도(k)와 두께(x)는 다음과 같다.
k_a = 1.6 W/m⋅K, x_a = 0.080 m
k_b = 1.7 W/m⋅K, x_b = 0.150 m
k_c = 45.0 W/m⋅K, x_c = 0.00254 m
② 가열로 바깥쪽 벽 표면에서 열전달 기구(Heat Transfer Mechanism)는 대류(Convection)와 복사(Radiation)가 병렬로 작용하며, 각 기구의 열전달계수는 다음과 같다.
대류열전달계수, h_c = 5.0 W/m²⋅K
복사열전달계수, h_r = 16.3 W/m²⋅K