고정층과 유동층 실험 결과 레포트

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. 적용분야

본문내용

1. 실험목적
유체인 물로 고체입자를 펌핑시켜 형성된 유동층의 높이와 압력강하 및 유량속도를 측정하고 고정층과 유동층의 흐름현상을 관찰하여 고정층과 유동층의 mechanism을 이해한다.

2. 실험이론
고체 입자층에서 액체나 기체가 아주 저속으로 통과하면 입자들은 움직이지 않으며, 압력 강하는 Ergun식으로 나타낼 수 있다. 유속을 조금씩 증가시키면, 압력 강하와 개별 입자에 대한 항력이 증가하여, 마침내 입자들이 움직이기 시작하고 유체 중에 현탁된다. 현탁물은 밀도가 큰 유체와 거동이 마찬가지이므로, 완전 현탁 입자의 상태를 기술하는데 유동화(fluidization) 및 유동층(fluidized bed)이라는 술어를 사용한다.

(1) 고정층 (fixed bed)
유체 속도를 증가시키면 고체입자는 움직이지 않아 입자 층의 높이는 변하지 않고 압력강하는 조금 더 변하는데, 이 상태를 고정층(fixed bed)이라고 한다. 고체입자가 매우 작고 입자 사이로 흐르는 유체의 흐름을 층류로 하였을 때 고체 입자 층에서의 압력강하는 빈 관속에서의 유속에 비례한다.
고체층을 통한 압력강하와 각 입자의 항력과의 상관관계를 얻는 가장 일반적 방법은 층 입자를 통한 꼬불꼬불한 통로의 고체 경계에 유체가 미치는 전체 항력을 추산하여 구하는 것이다. 실제 통로는 모양이 불규칙적이고 단면과 배향이 다르며 서로 연결되어 있다.
그러나 상당 유로 지름을 계산하기 위해, 이 층은 균일한 원형 유로의 집합으로 되어 있으며, 그 전체 표면적과 공극부피는 층의 경우와 같다고 가정한다. 전체 표면적은 입자 하나의 표면적에 입자 수를 곱한 것과 같지만, 층 안의 입자의 부피분율 및 면적-부피비에 기초하여 계산하는 편이 편리하다.

참고자료

· 없음