[기계공학실험]모세관 규격에 따른 온도차

소개

"[기계공학실험]모세관 규격에 따른 온도차"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 냉동기에서 저온을 얻을 수 있는 팽창장치 중 모세관의 구경과 길이에 따른 압력강하 그리고 이에 따른 온도의 변화를 실험하여 모세관의 작동원리를 이해하고 냉동기의 기본구조와 운전 특성을 실험, 고찰한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
팽창장치는 증기압축 냉동시스템의 4대 주요설비 중 하나로 주 기능은 냉매의 압력강하와 증발기 내 냉매량을 조절하는 것에 있다. 압력조절은 응축기 내 고온고압의 냉매액을 좁은 통로를 통해서 팽창시켜 낮은 압력과 낮은 온도를 갖는 냉매액과 증기(Flash Gas)의 혼합매체를 증발기에 공급하는 것으로 이 때문에 팽창밸브를 압력조절밸브라 부르기도 한다. 이 팽창장치 중 대표적인 것이 모세관(Capillary tube)인데 기능을 보면 응축기 내 고압의 액체냉매를 팽창밸브 기능을 하는 좁은 유로의 모세관 내를 흐르게 하면서 냉매액의 큰 유동마찰에 의해 압력이 저하되고 유속이 증가하게 된다. 이 때 냉매액의 압력은 포화압력 이하로 강하하여 액의 일부가 기화되기도 한다.

모세관의 작동원리는 응축기와 증발기 사이에 일정 구경과 길이의 모세관을 연결시키고 이 모세관을 통한 냉매의 흐름은 응축기의 압력과 증발기의 압력차에 비례하게 된다. 모세관은 구경과 길이로 저항이 결정된다. 모세관의 저항이 큰 경우로 보면 길이가 길거나 구경이 작은 경우가 되며 모세관 저항이 작은 경우는 길이가 짧거나 구경이 큰 경우이다.

냉동부하에 따라 작동원리가 달라질 수도 있는데 냉동부하가 큰 경우는 증발기 출구 증기의 과열도가 높게 되어 압축기 흡입증기의 압력과 온도가 상승하게 된다. 그렇게 되면 증발기 압력이 높은데 응축기의 압력은 일정하게 되므로 모세관 입구와 출구 측 압력차가 적어져 모세관을 통한 냉매의 질량유랑이 감소하게 되어 증발기 내 냉매가 고갈할 수도 있다. 이를 막기 위해선 응축기의 냉각수를 감소시켜 응축기의 압력을 높임으로써 모세관 출구와 입구 측 압력차를 크게 하여 냉매 주입을 증가 시킨다.

참고자료

· 냉동공학, 문운당