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열역학-HEC(Heat Engine Cycles and Ideal Gas Law) 예비레포트2025.04.291. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙이란 어떤 고립된 계의 총 내부에너지는 일정하다는 법칙이다. 즉 이를 식으로 표현하면 DELTA U=Q+W로 나타날 수 있다. 이때 우리는 편의상 계(system)를 기준으로 계에 들어오는 값을 양수, 계에서 나가는 값을 음수로 나타내는 편이다. 2. 일의 계산 일반적으로 Work(일)는 질량이 있는 물체에 F라는 힘과 dl이라는 거리를 곱한 값으로 나타낼 수 있다. (dW=Fdl) 이러한 개념을 피스톤의 움직임으로 인한 실린더 내부의 유체의 압축 혹은 팽창에 대해 적용하면 dW=Fdl는 dW=-...2025.04.29
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피자 오븐의 효율적인 배치를 통한 열유동해석2025.04.291. 피자 오븐 열유동 해석 이 프로젝트에서는 피자 오븐의 구조를 변경하여 CFD 분석을 수행하였다. 입구 크기, 굴뚝 위치, 오븐 높이, 피자 높이, 굴뚝 직경 등 5가지 변수를 변경하여 오븐의 효율과 온도 균일성을 분석하였다. 그 결과 입구 크기가 작을수록, 굴뚝이 열원 바로 위에 있을수록, 오븐 높이가 기본 모델과 유사할수록, 피자 높이가 150mm일 때 가장 효율적이고 온도 분포가 균일한 것으로 나타났다. 이를 통해 피자 오븐의 최적 구조를 도출하였다. 1. 피자 오븐 열유동 해석 피자 오븐 열유동 해석은 피자 조리 과정에서...2025.04.29
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이중관 열교환기 실험 결과2025.01.021. 이중관 열교환기 이번 실험은 직접 이중관 열교환기를 이용하여 고온의 유체와 저온의 유체를 흘려 두 유체의 열교환을 시키는 실험이다. 실험을 통해 향류와 병류 두 가지 방식으로 열교환기 흐름 방향을 조절하여 그에 따른 열교환기의 입출구 온도를 확인하고, 열전달량과 대수 평균 온도차, 총괄 열전달 계수를 계산하여 향류와 병류의 열교환 흐름 효율을 이해할 수 있었다. 실험 결과 분석을 통해 저온 유체의 유량이 늘어날수록 열전달량이 증가하며, 향류 흐름이 병류 흐름보다 열효율이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다. 다만 실험 과정에서 ...2025.01.02
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[열기관 실험] 열기관 실험 결과보고서 (이론 결과 분석 오차/A+)2025.01.021. 열기관 열기관(Heat Engine)은 고온의 열원에서부터의 열을 이용해서 일을 하는 장치를 말한다. 열기관은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정을 거치며 흡수한 열에너지 중 일부는 역학적 에너지로 전환되고 나머지는 저온의 열원으로 방출된다. 열기관의 최대 열효율은 고온의 열원 온도와 저온의 열원 온도를 알면 계산할 수 있으며, 실제 열효율은 열기관이 흡수한 열에너지와 한 일의 비로 나타낼 수 있다. 2. 열기관 사이클 열기관 사이클의 P-V 다이어그램은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정으로 구성된다. ...2025.01.02
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열기관의 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 그래프 관찰 및 열효율 계산2025.01.041. 열기관 사이클 본 실험은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축의 4가지 과정을 한 cycle로 하는 열기관의 그래프를 관찰하고, 실제 열효율과 이론 열효율을 계산하여 비교하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과, 이론 열효율 값의 평균은 14.146%, 실제 열효율의 평균은 0.1815%로 이론 열효율 값이 실제 열효율의 약 77.9배 큰 값이 도출되었습니다. 또한 이론 열효율과 실제 열효율 사이의 오차는 약 98.715%로 매우 큰 것으로 나타났습니다. 이는 실험 과정에서의 온도 변화와 실험 환경의 차이로 인한 오차 요인 ...2025.01.04
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열역학 ch.4 열역학 제 2법칙 ppt2025.05.121. 열역학 제 2법칙 열역학 제 2법칙은 열량이 일량으로 환산 가능하지만 열량은 일량으로 환산 가능하지 않음을 나타내는 법칙입니다. 열량이 일량으로 바뀌려면 내부에서 무언가 작동해야 합니다. 열역학 제 2법칙은 에너지의 방향성을 밝히며, 자연계에 아무런 변화도 남기지 않고 열이 저온체에서 고온체로 이동할 수 없다고 표현합니다. 2. 열효율과 성적계수 열기관은 고열원으로부터 열을 공급받아 기계적인 일로 전환시키는 것이 목적이며, 냉동기관은 저열원으로부터 열을 빼앗는 것이 목적입니다. 열펌프는 고열원으로 열을 공급하는 것이 목적입니다...2025.05.12
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열역학 ch.7 증기 사이클 ppt2025.05.121. 랭킨 사이클 랭킨 사이클은 증기를 이용하여 태운 연료의 열 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 동력을 발생시키는 장치입니다. 이 사이클은 2개의 정압변화와 2개의 단열변화로 구성되며, 정압가열, 정압방열, 단열팽창, 단열압축의 과정을 거칩니다. 열효율을 높이기 위해서는 보일러 압력을 높이고 복수기 압력을 낮추며, 터빈 입구에서 높은 온도와 압력을 유지해야 합니다. 2. 재열 사이클 재열 사이클은 랭킨 사이클의 효율을 높이기 위해 재가열 과정을 추가한 것입니다. 터빈을 통과하는 증기의 일부를 보일러로 다시 보내 재가열하여 터빈으로...2025.05.12
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열역학 ch.8 냉동 사이클 ppt2025.05.121. 역 카르노 사이클 열기관과 냉동기의 이상적인 사이클인 역 카르노 사이클에 대해 설명하고 있습니다. 역 카르노 사이클은 가역 이상 열기관 사이클로, 고열원과 저열원 사이에서 열을 이용하여 일을 만드는 장치입니다. 열효율과 성적(성능)계수에 대해서도 다루고 있습니다. 2. 역 브레이톤 사이클 공기 냉동 사이클인 역 브레이톤 사이클에 대해 설명하고 있습니다. 이 사이클은 단열팽창과 단열압축 과정으로 구성되며, 냉동효과, 방열량, 성능계수, 압축기 소요일 등을 계산하는 방법을 제시하고 있습니다. 3. 증기 냉동 사이클 증기 냉동 사이...2025.05.12
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