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반응현상 고정층 유동층 실험2025.01.161. 고정층과 유동층의 mechanism 고정층이란, 용기 내에 고체 입자를 충전해서 고정된 층을 말한다. 유체의 속도를 증가시키면 고체 입자는 움직이지 않아 입자 층의 높이는 변하지 않고 압력 강하는 조금 더 변하는 상태를 말한다. 유동층이란, 용기 내에 분립체가 유체의 일정한 유속에 따라 형성하여 이동하는 층을 말한다. 유속을 조금씩 증가시키면, 압력 강화와 개별 입자에 대한 항력이 증가하며, 입자들이 움직이기 시작하고 유체 중에 현탁된다. 2. 고정층 및 유동층에서 압력손실과 유체의 유동조건과의 관계 고정층에서 압력 강하는 E...2025.01.16
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[기계공학]베르누이, 경계층 유동 실험 예비레포트2025.01.171. 유동 내 물체에 작용하는 항력과 양력 정상유동에서만 베르누이 방정식이 적용 가능하며, 마찰 효과는 무시할 수 없다. 베르누이 방정식은 유선을 따라 운동하는 유체 입자의 힘 평형으로부터 유도할 수 있으므로 축일이 있는 기계장치가 포함된 유동 영역에서는 적용할 수 없다. 또한 압축성 유동이나 열전달이 있는 유동에서도 베르누이 방정식을 적용할 수 없다. 2. 경계층 유동 경계층은 물체 표면과 가까운 점성의 영향이 큰 영역을 의미한다. 유체의 속도가 물체 표면에서 0이 되고 점진적으로 자유류 속도에 도달하는 영역이 경계층이다. 경계층...2025.01.17
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[기계공학]베르누이, 경계층 유동 실험 결과레포트(수기)2025.01.171. 베르누이 정리 실험을 통해 베르누이 정리를 확인하고, 축소-확대 채널을 따라 흐르는 유체에 베르누이 이론을 적용해 보았다. 관을 따른 전압과 정압의 분포를 측정하고 베르누이 방정식의 값과 비교하였다. 2. 경계층 유동 피토관과 마이크로미터를 사용하여 다양한 조건(압력 구배, 표면 조도)에서의 난류 영역의 경계층을 측정하고 매끈한 평판에서의 이론값과 비교하였다. 1. 베르누이 정리 베르누이 정리는 유체 역학의 기본 원리 중 하나로, 유체의 압력과 속도 사이의 관계를 설명합니다. 이 정리에 따르면 유체가 흐르는 동안 압력이 감소하...2025.01.17
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유동화 결과 보고서2025.05.101. 유동화 본 실험은 물을 유체로 하여 유속을 변화시켜 유리입자의 거동을 관찰하고, 유속에 따른 고정층과 유동층을 확인하는 실험입니다. 실험 결과, 유속에 따라 유동층과 고정층이 나뉘는 것을 확인하고 층 높이와 수두차를 실험적으로 구해 압력강하를 계산하였습니다. 레이놀즈 수를 구하고 이를 통해 압력강하 값을 적절한 방정식을 사용하여 계산하였습니다. 2. 고정층과 유동층 실험 결과, 390mm~170mm 구간을 유동층, 170mm 이하를 고정층으로 확인하였습니다. 고정층에서는 유속과 관계없이 높이가 일정하였으며, 유속을 변화시킬수록...2025.05.10
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유동화실험 예비보고서2025.05.101. 유동화 실험 유동화 실험을 통해 고정층 및 유동층의 특성을 이해하고자 합니다. 실험에서는 유속에 따른 층높이와 수두차를 측정하고, 이를 그래프로 확인할 것입니다. 또한 압력강하 계산을 수행할 예정입니다. 이론적 배경으로는 뉴턴 유체, 층류와 난류, 레이놀즈 수, 압력강하 등이 다루어졌습니다. 2. 유동화 과정 유동화 과정은 유속 증가에 따라 고정층 변화, 최소 유동화 속도, 밀집상 유동화, Slugging 현상 및 분산상 유동화 등의 단계를 거칩니다. 유체의 종류에 따라 액체와 기체의 특성이 다르게 나타나며, 기포의 영향, 유...2025.05.10
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화학공학실험 유동화 실험 결과보고서2025.05.101. 유동화 실험 이번 실험은 유속에 따른 층높이와 수두차를 구하고 이를 그래프로 확인하여 유동층 및 고정층을 구분하였다. 또 구분한 기준을 토대로 유동층과 고정층에서의 압력강하를 계산하여 실험을 진행하였다. 유동화 실험 장치를 사용하여 유동층 높이를 달리 하여 그 때의 수두차, 방출되는 물의 부피를 측정하여 유량과 유속을 계산하였다. 유동층의 높이는 유속이 최저일 때의 높이로 측정하였고 밸브를 시계 방향으로 돌려 유동층의 높이를 낮추거나 반시계 방향으로 돌려 높이를 높이며 다양한 유동층 높이에서의 수두차와 방출되는 물의 부피를 측...2025.05.10
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최소 유동화 속도 계산 실험2025.12.191. 유동화(Fluidization) 유동화는 고체입자의 다공층을 통하여 기체 또는 액체가 빠른 속도로 흐를 때 발생하는 현상입니다. 유속이 작을 때는 입자가 고정층 상태이지만, 어떤 유속 이상이 되면 입자에 가해지는 유동저항과 중력이 같게 되어 분립체가 마치 끓고 있는 액체처럼 쉽게 유동할 수 있는 상태가 됩니다. 이러한 상태의 층을 유동층이라 합니다. 2. 최소 유동화 속도(Minimum Fluidization Velocity) 최소 유동화 속도는 고체입자가 유동화되기 시작하는 최소한의 유체 유속을 의미합니다. 이 실험에서는 질...2025.12.19
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충전층 흐름의 압력강하 실험 결과 분석2025.12.191. 충전층을 통과하는 유체의 압력강하 고체 입자층을 통과하는 유체의 흐름에서 발생하는 압력강하는 Kozeny-Carman 식과 Burke-Plummer 식으로 설명된다. 낮은 레이놀즈 수 범위에서는 유체의 점도가 압력강하에 지배적으로 영향을 미치며, 높은 레이놀즈 수 범위에서는 운동에너지 손실이 주요 인자가 된다. 모든 범위의 유량 조건에 적용 가능한 Ergun equation은 이 두 식을 결합하여 전체 흐름 영역에서 압력강하를 예측할 수 있다. 2. 유동화와 최소유동화 속도 유속이 증가하면 입자에 작용하는 항력이 증가하여 고체...2025.12.19
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최소 유동화 속도 계산 및 측정 실험2025.12.191. 유동층(Fluidized Bed) 유동층은 가스나 액체 등의 연속상 내에서 분산상인 고체입자가 연속상이 공급하는 운동에너지에 대하여 유체와 유사한 운동을 나타내는 현상이다. 충전층에 충전입자가 느슨하게 충전되고 층을 통한 흐름에서 비롯되는 압력강하가 층의 무게와 평행이 되면 유동화 현상이 일어난다. 유동층에서는 용기 안의 입자가 거의 균일하게 혼합되어 입자와 유체의 접촉이 잘 되며 온도조절이 쉽고, 간단한 장치로 다량의 분립체를 연속적으로 처리할 수 있다. 2. 최소 유동화속도(Minimum Fluidization Veloci...2025.12.19
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최소 유동화 속도 측정 실험 결과2025.12.191. 유동층 반응기와 최소 유동화 속도 유동층 반응기는 질소 가스를 통과시켜 모래 입자를 유동화시키는 장치이다. 최소 유동화 속도는 고정층에서 유동층으로 변화되는 지점에서의 유속으로, 유동화에 필요한 최소 속도를 의미한다. 본 실험에서는 50g의 모래를 사용하여 질소 유량을 5L/min씩 증가시키면서 측정한 결과, 22L/min일 때 최소 유동화 속도 15.44cm/s에 도달하였다. 2. 채널링 현상 채널링 현상은 유동층이나 충전층 내를 유체가 충전물 사이를 홈상의 통로를 통해 국부적으로 흘러 층 전체로 확산되지 않고 고르게 흐르지...2025.12.19
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