기계공학실험B 냉동사이클 결과보고서 (2024년도)

목차

1. 이론 정리
2. 냉동사이클 실험 데이터
3. 고찰

본문내용

이번 실험은 냉동 사이클에 대하여 이해하고 성능계수 이론 COP를 구해보며 COP에 영향을 미치는 인자들을 알아보는 실험이었다. 이상 카르노 냉동 사이클과 앞 장의 p-h선도를 비교해보면 차이가 있음을 확인할 수 있다. p-h 선도를 그릴 때 지점 ④ (팽창밸브에서 나온 곳)를 실험의 초기 가정 조건이었던 ‘’에 맞게 온도에 의존하지 않은 채 지점 ③에서 수직으로 그어 evaporator pressure와 만나는 지점으로 하였다. 이 사이클이 진행되면서 장치에 단열이 되지 않아 온도가 쉽게 변화하여 정확한 온도를 알 수 없기 때문이다. 성능계수는 로 이론 COP 값을 구할 수 있었다. 엔탈피에 영향을 끼치는 요인을 보면 COP에 영향을 미치는 특성들을 알 수 있다. 엔탈피는 압력, 부피, 내부에너지의 함수인데 이 실험에서는 엔탈피에 영향을 주는 요인은 온도와 압력이었다.

실험결과를 살펴보면, TEST NO.1에서 =410 kJ/kg, =430 kJ/kg, =240 kJ/kg, =240 kJ/kg으로 , TEST NO.2에서 =405 kJ/kg, =430 kJ/kg, =240 kJ/kg, =240 kJ/kg으로 이며, TEST NO.3에서는 =405 kJ/kg, =430 kJ/kg, =240 kJ/kg, =240 kJ/kg으로 의 결과값을 얻을 수 있었다. 이를 통해 압력의 영향보다 온도의 영향이 더 지배적이라는 것을 알 수 있었다. 또한, 이상 카르노 냉동 사이클과 실제 p-h 선도의 차이를 통해 오차가 발생하였음을 알 수 있었다. 오차 원인으로는 다음과 같다.

첫 번째로는, 지점 ① → ② 과정에서 실제 냉동 사이클에서는 흡입 가스가 실린더 안으로 흡입되면 실린더 벽면 온도가 높아 냉매의 온도가 높아지게 되어 엔탈피가 상승하고 냉매 가스가 압축될 때는 피스톤 마찰에 따른 손실과 냉매와 실린더 벽면 온도 차에 따른 열 손실의 발생으로 등엔트로피과정이라 할 수 없으며, 냉매가 배출될 때 배출밸브의 저항으로 인한 압력이 저하된다.

참고자료

· 없음