[열유체실험] 압축기 성능실험

목차

1.실험목적
2.설험준비
3.실험방법
4.관련지식
5.실험결과
6.실험후기

본문내용

■ 실 험 목 적
압축기의 토출 공기 유량의 측정을 통하여, 오리피스 유량계의 사용법 및 이론적 배경을 이해한다. 또한 각각의 압축 압력에 따른 이론흡입 체적과 실제 배출체적을 비교함으로써 체적효율 를 구하고, 이론 단열압축 일고 축동력을 비교하여 단열효율 를 구한다.
이와 같이 실험을 통하여 열역학 및 내연기관에서의 체적효율, 단열압축 과정, 폴리트로픽 과정 등의 의미를 이해하며, 또한 건·습구 온도계의 원리와 상대 습도 측정방법에 대하여 이해한다.
실험 결과를 정리하여 최종적으로 압축기의 체적 효율 및 단열압축 효율 곡선을 구한다.

⊙ 터보 압축기
일반적으로, 압축기는 외부의 동력을 이용하여 로터(rotor)의 회전작용으로 인해 가스상태인 작동유체의 전압(total pressure)을 증가시켜 압축작업을 수행하는 유체기계로 정의한다. 입구와 출구를 통하여 작동유체의 밀도상승분이 대략 7 % 이상인 경우를 압축기라고 말하고, 그 미만인 경우에는 홴(fan)이나 송풍기(blower)로 분류한다. 압축기는 특성상 크게 다음의 Table 1에서와 같이 분류되는데, 현재 국내에서 흔히 말하는 터보압축기(turbo compressor)는 회전하는 원심형 임펠러(centrifugal impeller)에 의해 작동가스가 압축되는 원심압축기를 의미하며, 이는 엄밀한 의미에서 볼 때, 일본과 국내에서만 주로 쓰이는 용어라고 본다.
압축기 설계기술
터보냉동기용 원심압축기의 설계와 관련된 기술적 사항중에서 가장 중요한 것은 실제기체(real gas) 모델링이다. 냉매의 특성은 공기와는 매우 다르고, 또한 대체냉매마다 고유의 열역학적 특성이 다르기 때문에, 이상기체(ideal gas)라는 단순한 가정은 적용될 수 없다. 과거에는 1차원적인 공력설계(meanline design) 단계에서만 냉매의 열역학적 물성치를 데이터베이스화하여 이용하거나 적당한 fitting식을 이용해 적용한 후, 2차원적인 임펠러의 블레이드 형상설계에서는 이상기체라고 가정하여 설계하였다. 설계에 대한 검증은 시제작품의 성능시험으로 확인하여 설계를 수정하는 반복과정이 많이 필요하였다. 그러나 현재 해외업체에서는 1차원 설계단계 뿐만 아니라 3차원 블레이드의 형상설계와 3차원 수치유동해석 단계에 이르기까지 실제기체 자체를 적용하거나 실제기체 모델링을 적용함으로써 개발기간과 예산을 단축하는 것이 일반적이다.

참고자료

· 없음