공기-연료비에 따른 화염형상 및 온도측정 실험

소개

공기-연료비 변화에 따른 화염형상과 이때의 단열화염온도를 이론적으로 값을 얻어낸 후 이를 열전대 및 광고온계를 통해 즉정한 실험값과 비교해보는 실험입니다.

목차

Ⅰ. CASE 1, 2, 3 일때의 공기-연료비와 당량비 측정
Ⅱ. CASE 1, 2, 3 일때의, 생성물의 몰분율을 구하고, 이때의 각 단열화염온도 측정
Ⅲ. CASE 1, 2, 3에 대해 이론적으로 구한 단열화염온도를 열전대를 통해 측정한 실험값과 비교
Ⅳ. 압력과 물성에 따라서 유량계에 표시된 유량을 보정하는 이유

본문내용

Ⅱ. CASE 1, 2, 3 일때의, 생성물의 몰분율을 구하고, 이때 각각 단열화염온도를 구하라.
몰 분율의 경우, 실험 Case 1, 2, 3마다 최종 반응식()에서의 반응물의 계수와 생성물의 계수는 다른데 이는 각 실험 별로 이론 공연비와 실제 공연비가 다르기 때문이다.
따라서 공기의 몰 수는 이론 공연비와 실제 공연비의 비로 나타낼 수 있다.

[ 실험 Case 1 ]
여기서 반응물의 탄소 원자수, 수소 원자수와 생성물의 탄소 원자수, 수소 원자수가 공기의 계수에 상관없이 동일하기 때문에 이산화탄소와 물의 계수는 변하지 않는다.
이를 고려하면 의 반응식이 나오는데 반응물과 생성물의 질소 원자수와 산소 원자수를 연립하면
∴ x=20.0622 , y=0.3357

<중략>

Ⅳ. 압력과 물성에 따라서 유량계에 표시된 유량을 보정하는 이유를 설명하라.
본실험에 사용된 유량계는 공기의 1atm(101.325kPa) 일때의 물성치를 기준으로하여 눈금을 표시한뒤 공기의 유량을 표시하여 주는 유량계를 사용 하였다. 하지만 압력이나 온도가 변하게 되면 물체의 밀도가 변하게 되고 이에따라 대기압과 다른 압력의 크기에 따른 유량의 보정이 필요하게 된다.
더군다나 LPG의 경우에는 공기 기준으로 설정되어 있는 유량계를 사용 하였다면 실제 유량은 공기와 LPG가 다르기 때문에 보정상수 K를 곱해줘야 한다.

공기는 온도 및 압력의 변화에 따라 밀도가 변하기 때문에 이 밀도를 정확히 보상하지 못하면 유량측정에서 정밀도가 매우 낮아진다.
해당 실험의 경우 공기 및 연료의 물성치를 1기압 상태에서의 수치를 기준으로 하여 수행하였으며, 따라서 여기서 생긴 이론값과 실제값 사이의 차이를 보정하기 위하여 이론값에 곱하는 실험적 계수를 유량 보정 계수 혹은 유량계수라 한다.
그 밖에도 유량계수는 유로의 형상, 레이놀즈 수 등 조작 조건에 따라 변화한다.

참고자료

· 없음