화학공학응용및실험 유동층의 유동특성 결과레포트

소개

화학공학과(화공과) A+ 맞은 화학공학응용및실험 유동층의 유동특성 결과레포트입니다.

목차

1. 요약
2. 실험장치 및 방법
3. 실험결과
4. 실험결과에 대한 고찰
5. 결론

본문내용

요약
본 실험은 장치를 통해 고체 입자와 유체의 흐름을 육안으로 보고 유동화 현상을 관찰한다. 실험을 통해 측정된 실험값을 Ergun식, Kozeny-Carman식, Burke-plummer방정식을 이용하여 압력강하를 계산할 수 있다. 고정층과 유동층에 대한 유속, 유동층의 높이, 압력강하 간의 관계에 대해 이해한다.
해당 실험에서 고체 입자는 유리구슬, 유체는 물이 사용된다. 장치 하단의 배수 Valve를 개방하여 Test Column에 유체를 채운 후, Flow Meter를 조절해서 굳어있는 고체 입자를 풀어준다. 그 후 원하는 높이에 Manometer Tap을 장착한다. 유동층의 높이를 관찰하면서 유속을 조금씩 증가시키고, 고정층과 유동층에서 원하는 구간을 지정하여 Manometer를 이용해서 압력강하를 구한다.
초기에는 유속을 증가시켜도 충전층의 높이에는 변화가 없다. 고정층에서는 Darcy의 법칙이 적용되기 때문에 압력강하는 유속에 비례한다. 하지만 초기 유동화 속도에서 부터 유동층화가 시작된다. 이 때부터는 유속이 증가해도 압력강하는 일정하게 유지된다. 유동층의 높이는 유속이 높아질수록 증가하게 된다. 즉, 초기 유동화 속도를 기점으로, 유속이 증가해도 압력강하는 일정해진다.
이론적 압력강하는 의 값에 맞는 Ergun식, Kozeny-Carman식, Burke-plummer방정식을 사용하면 계산할 수 있다. 실제 실험에서는 공극률, 구형도, 입자의 직경을 정확히 구하기 어렵기 때문에 계산과정에서 오차가 발생할 수 있다. 또한 유속이 계속 증가하면 Eddy가 발생하고 난류가 되는데, 이 때 Manometer의 값이 계속 바뀌게 된다. 모든 상황을 감안하면 압력강하는 정도의 오차를 갖는다.

3. 실험장치 및 방법
1) 실험 장치 및 재료
장치의 구성
-장치의 중앙에 입자와 유체의 흐름을 직접 보고 유체와 입자의 유동현상을 관찰할 수 있게 투명한 아크릴로 제작되었다.

참고자료

· 없음