1200W 헤어드라이기 설계

소개

헤어드라이기 설계 리포트이다.
1200w를 기준으로 적절한 전류를 니크롬선으로 흘려보내 니크롬선의 온도를 올리고 송풍기로 바람을 보내주어 최적의 온도를 찾는 방법을 리포트로 담았다.
이용한 방정식은 '원통에서의 대류 열전달' 을 이용하였고, 필요한 전력,과 니크롬선의 표면온도, 공기의 온도(대략85C'), 손실 등을 찾아 냈고 이에 대한 자세한 식을 작성하였다.
단순히 1200w를 나누어 간단하게 설계하기보다 열역학과 열전달 시간에 배운 내용을 기초로하여 약간의 가정을 수립하여 수록하였다.

목차

1. 헤어드라이기 설계 시 개요와 기본 고려 사항
2. 헤어드라이기 설계 시 필요한 가정 조건 나열
3. 헤어드라이기 설계 시 하드웨어 치수
-헤어드라이기 system 설정
4. 헤어드라이기 설계 시 관련 이론
(1)질량 보존식
(2)에너지 방정식
(3)니크롬선에서 공기로의 대류 열전달
(4)알루미늄 판에서 공기로의 대류 열전달
(5)니크롬선 저항과 길이
(6)최종 방정식

5. 해석 및 설계
(1)3차원 곡면 그래프
(2)송풍기 선정과 선정 방식

6. 결과
(1)결과정리 표
(2)고찰

7. 참고 문헌, 송풍기 특성곡선

8. 3차원 곡면 그래프 코드 in Matlab

본문내용

일반 중소형의 헤어 드라이기 설계 시 고려할 사항은 다음과 같다.
- 젖은 머리가 잘 마르도록 적정 온도선정(T.out 80~90'C,)
- 충분한 풍량과 풍속 선정(V.out 13~20m/s)
- 오래 사용해도 사고 위험이 없도록 바이메탈이나 과열방지 퓨즈를 부착한다.
- 모형 적으로 잡기 쉽게 설계해야하며 입구 이외에는 단열이 잘되어 잡아도 뜨겁지 않도록 설계해야한다.
- 무게가 너무 무겁지 않아야한다.
- 오래 사용해도 충분한 모터여야 한다.

2. 헤어드라이기 설계 시 가정 조건
- 1200W의 소요동력, 전압 220V, 주파수 60Hz으로 정상상태에서 작동한다.
- 흡입 공기는 표준대기압(1atm), 상온(25’C)에서 흡입.
- 출구 온도 T.out 80 ~ 90’C
- 원통 내부의 표면은 매끄러우며 공기는 이상기체 가정.
- 공기는 비점성, 비압축성 이다.
...
3. 헤어드라이기 치수 선정
헤어드라이기 내부는 니크롬선과 알루미늄으로 된 평판 지지부로 이루어져있으며 니크롬선에서 공기로의 대류 열전달과 알루미늄 평판에서 발생하는 대류 열전달로 공기가 가열된다. 정상상태에서 니크롬의 표면 온도는 모두 같으며 니크롬선과 알루미늄 판 역시 표면 온도는 같다. 니크롬선의 배열은 길이 을 처음에 직경 5mm로 감아 1mm 간격으로 나선 배열되며 그 후 다시 직경 56mm로 감아 10mm식 전진하며 이중으로 감는다. 니크롬선의 배열로 CV(1) 내에서 공기는 난류 유동으로 흐른다.
헤어드라이기 내부 검사 체적(1)의 크기= 70mm, 길이= 110~115mm로 잡는다.[일반 소형 헤어드라이기의크기]
송풍기가 들어갈 검사 체적(2)는 흡입구 바로 전에 위치시키며 크기= 70mm, 길이= 25~30mm 으로 잡는다.
헤어드라이기 출구의 유속을 위해 출구 단면적의 감소가 필요 하므로 흡입 유속에 맞춰 질량 보존식을 통해 추후 노즐(입구 면적)의 크기를 설계 한다.

참고자료

· 1. 송풍기 및 팬 특성과 자료 사이트 ‘팬 모아‘ _Copyright © 2002~2016 팬 모아 All Rights Reserved
· 2. 관련이론 참고 HEAT AND MASS TRANSFER Fundamentals and Applications 4th edition (YUNYUS A. Cengel and AFSHIN J. GHAJAR)
· 3. 관련이론 참고 THERMODYNAMICES an Engineering Approach 8th edition (YUNYUS A. Cengel and MICHAEL A. BOIES)
· 4. 송풍기 특성곡선 관련 이론 GREENHECK(Building Value in Air)_'The Basics of Fan Performance Tables, Fan Curves, System Resistance Curves and Fan Laws'
· 5. 네이버 블로그 ‘Soft winter’(josungou.blog.com) _ 게시물 ‘송풍기 관련‘ > ‘송풍기의 사양 조절 방법‘
· 6. 위키피디아 'Nicrome' 성질 조사