고정층과 유동층 실험(Fixed Bed and Fluidized Bed) 보고서

소개글

고정층과 유동층 실험(Fixed Bed and Fluidized Bed) 보고서

목차

1. 목적
2. 이론
(1) 항력과 항력계수
(2) 고정층(Fixed bed)
(3) 유동층(Fluidized Bed)
⑷ 유동화
⑸ 최소 유동화 속도
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
(1) 장치의 준비 작업
(2) 실험방법
(3) 공극률 측정과 입자 밀도 측정
(4) 주의사항
6. 결과값의 고찰

본문내용

1. 목적
(1) 고정층과 유동층의 mechanism을 이해한다.
(2) 고정층 및 유동층에서 압력손실과 유체의 유동조건과의 관계를 조사하고, 고체 입자와 층의 높이에 따른 최소 유동화 속도를 구하여 계산치와 이론치를 비교 검토한다.
(3) 유동층의 유동특성을 실험하여 유동화에서 중요한 역할을 하는 변수들 간의 상호관계를 파 악한다.

2. 이론
(1) 항력과 항력계수
고체 충진층을 통과하는 유체에는 유체의 흐름방향으로 힘이 작용하는데 이 힘을 항력(Drag Force)이라 하며, 이 경우 Newton의 제 3법칙에 의하여 반대방향의 힘이 고체로부터 작용한다. 잠겨있는 고체에 대해 마찰계수와 같은 개념의 항력계수가 존재하게 되고, 이를 로 표현하고 아래와 같이 정의된다.

(2) 고정층(Fixed bed)
① 정의
유체의 속도를 증가시지면 고체입자는 움직이지 않아 입자 층의 높이는 변하지 않고 압력강하는 조금 더 변하는 상태를 고정층이라 한다. 고체입자가 매우작고 입자사이로 흐르는 유체의 흐름을 층류로 하였을 때 고체 입자 층에서의 압력강하는 빈 관속에서의 유속에 비례한다.
② 원리
콜로이드나 입자의 표면이 전기를 띠게 되면 반대 전기를 가진 이온들이 입자 표면에 끌려오게 된다. 이 이온들은 열역학적 교란보다 더 큰 힘인 정전기적 인 힘과 분자간힘에 의해 계속 붙어 있게 된다. 이로 인한 이온의 층을 고정층이라 한다. 이 층 주위에는 열역학적 교란 때문에 이론이 치밀하게 존재하지 않고 분산된 형태로 존재한다.
③ 고정층 에서의 압력강하
고체층을 통한 압력강하와 각 입자의 항력과의 관계는 층 입자를 통한 굽어진 통로의 고체 경계에 유체가 미치는 전체항력을 추산하여 얻을 수 있다.
액체나 기체가 고체 입자층을 통하여 아주 낮은 속도로 올라가면 입자는 거의 움직이지 않으며 이 경우에 고체 입자층을 통한 압력강하는 Ergun Eq.으로 주어진다.

참고 자료

없음