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[A+] 부산대학교 기계공학부 기계공학실험(2) 기초 진동 실험 평가A+최고예요

기초 진동 실험수 강 과 목기계공학실험(2)[분반]담 당 교 수담 당 조 교실 험 조 교학 과학 번조이 름실 험 일 자제출일자기계공학실험(2)_분반_조_학번_이름- 1 -1. 실험 목적본 실험의 목적은 1 자유도 강체 보 진동계의 자유진동, 강제진동 실험을 통해 진동의 실험해석과 관련된 실험 기법 및 개념을 습득하는 것이다.2. 실험 내용본 실험에서는 강체 보와 스프링, 점성 감쇠기로 구성된 1 자유도 진동 구조물의 진동 특성을 실험적으로 측정하고 분석한다. 자유진동 실험에서는 비감쇠 자유진동과 감쇠 자유진동 실험을 한다. 먼저 비감쇠 자유진동 실험에서는 파장을 측정하여 진동주기, 진동수, 고유진동수, 스프링 회전강성을 계산하고 이를 이용해 질량관성모멘트를 계산하여 이론값과 비교한다. 감쇠 자유진동 실험에서는 진동주기, 진동수, 감쇠 고유진동수, 대수감소율, 감쇠비, 고유진동수를 계산하고 이를 이용해 질량관성모멘트를 계산하여 이론값과 비교한다. 추가로 비틀림 점성감쇠상수를 계산하고 이를 통해 점성감쇠상수를 계산한다. 마지막으로 강제진동 실험에서는 보에 설치된 가진 모터를 작동하여 불평형 질량에 의한 조화가진력을 발생시켜 진동계를 가진 시키고, 그에 따른 조화가진 응답을 측정하고 분석한다. 이를 통해 주파수비, 확대율, 위상 이론값을 계산하고 1100rpm에서 위상의 이론값과 실험값을 비교한다. 추가로 임의로 선정한 4개의zeta 값에 대해서 주파수비r에 따른 확대율과 위상각의 그래프를 그려본다.3. 실험 이론(1) 비감쇠/감쇠 자유진동자유진동은 가진 모터를 정지 상태에서 강체 보에 초기 각변위theta_0와 초기각속도dot theta_0가 주어질 때 발생하는 진동계의 관성, 강성, 그리고 감쇠값에 의해 결정되는 고유 진동 현상이다. 자유진동 운동방정식은 다음과 같이 주어진다.I _{A} {ddot{theta }} +C _{t} {dot{theta }} +K _{t} theta =0I _{A} =ML ^{2} /3+M _{m} L _{m}^{2} ,```C _{n=} sqrt {{k} over {m}}은 고유진동수,w _{d} =2 pi f _{d} =w _{n} sqrt {1- zeta ^{2}}는 감쇠고유진동수,zeta = {C _{t}} over {2 sqrt {I _{A} K _{t}}}는 감쇠비이다. 감쇠비는 대수감소율delta =ln {theta _{i}} over {theta _{i+1}}을 통해zeta = {delta } over {sqrt {(2 pi ) ^{2} + delta ^{2}}}로 구할 수 있다.2) 강제진동조화가진모멘트T _{e} sinwt에 의한 강제진동응답은 다음과 같다.theta (t)= {2mew ^{2} L _{m}} over {sqrt {(K _{t} -I _{A} w ^{2} ) ^{2} +(C _{t} w) ^{2}}} sin(wt- PHI )= {2mew ^{2} L _{m} /K _{t}} over {sqrt {(1-(w/w _{n} ) ^{2} ) ^{2} +(2 zeta w/w _{n} ) ^{2}}} sin(wt- PHI )##````````````= {2mew ^{2} L _{m} /K _{t}} over {sqrt {(1-(r) ^{2} ) ^{2} +(2 zeta r) ^{2}}} sin(wt- PHI )= THETA sin(wt- PHI )여기서r은 진동수비{w} over {w _{n}}을 나타내고phi 는 위상각이다.phi =tan ^{-1} LEFT ( {C _{t} w} over {K _{t} -I _{A} w ^{2}} RIGHT ) =tan ^{-1} LEFT ( {2 zeta w/w _{n}} over {1-(w/w _{n} ) ^{2}} RIGHT ) =tan ^{-1} LEFT ( {2 zeta r} over {1-r ^{2}} RIGHT )동적응답진폭THETA 를 정적 각변위THETA _{s} =2mew ^{2} L _{m} /K _{t}으로 나누면 확대율이 된다.R= THETA / THETA _{s} = {1} over {sqrt {(1-(} =370[mm]- 보의 지지점에서 스트링까지의 거리L _{s} =615[mm]6. 실험결과(1)-① 비감쇠 자유진동 실험[그림 3] 비감쇠 자유진동 진폭 측정[그림 4] 비감쇠 자유진동 파장 측정[표 1] 비감쇠 자유진동 실험결과파장/속도 (실험값)lambda =3.0`mm /V=17.2`mm/s진동주기T= {lambda } over {V} = {3.0`mm} over {17.2`mm/s} =0.1744`s진동수f= {1} over {T} =5.7339`Hz고유진동수w _{n} = sqrt {{k _{t}} over {I _{A}}} =2 pi f=36.0272`rad/s스프링 회전강성k _{t} =kL _{s}^{2} =988.4154`N`m실험I _{A}I _{A} = {k _{t}} over {w _{n}^{2}} =0.7615`kgm ^{2}이론I _{A}I _{A} =mL _{m}^{2} + {1} over {3} ML ^{2} =1.1335`kgm ^{2}(1)-② 감쇠 자유진동 실험[그림 5] 감쇠 자유진동 진폭 측정[그림 6] 감쇠 자유진동 파장 측정[표 2] 감쇠 자유진동 실험결과진폭 (실험값)x _{1} =20.5`mm /x _{2} =19.0`mm파장/속도 (실험값)lambda _{d} =3.0`mm /V=17.2`mm/s진동주기T _{d} = {lambda _{d}} over {V} = {3.0`mm} over {17.2`mm/s} =0.1744`s진동수f _{d} = {1} over {T _{d}} =5.7339`Hz감쇠 고유진동수w _{d} =2 pi f _{d} =w _{n} sqrt {1- zeta ^{2}} =36.0272`rad/s대수감소율delta =ln( {x _{1}} over {x _{2}} )=0.07599감쇠비zeta = {delta } over {sqrt {(2 pi ) ^{2} + delta ^{2}}} =0.01209고유진동수w _{n} = {w _{d}} over {sqrt {1- zeta ^{2}}} =3위상(이론)20.9371˚-10.7354˚-4.5682˚위상(실험)65˚[그림 8] 확대율, 위상각의 r에 따른 그래프7. 결과에 대한 고찰(1)-① 비감쇠 자유진동 실험실험결과로부터 파장을 측정하여 진동주기, 진동수, 고유진동수, 스프링 회전강성을 계산하고 이를 이용해 질량관성모멘트I _{A}를 계산하여 이론값I _{A}와 비교한다.참값을 이론I _{A}로 하고 실험값을 실험I _{A}로 하여상대오차= {오차의`크기} over {참값의`크기} TIMES 100%= LEFT | {참값-실험값} over {참값} RIGHT | TIMES 100%를 계산하였다.[표 4] 비감쇠 자유진동 질량관성모멘트 비교실험I _{A}[kgm ^{2} ]이론I _{A}[kgm ^{2} ]상대오차 [%]0.76151.133532.82비감쇠 자유진동 실험을 진행한 결과 파장lambda =3.0`mm로 측정되었고, 이를 통해 질량관성모멘트의 실험값I _{A} =0.7615`kgm ^{2}를 도출하였다. 이때 질량관성모멘트의 이론값I _{A} =1.1335`kgm ^{2}로 계산되고 상대오차는 32.82%로 계산되었다. 큰 상대오차를 가지는 것을 알 수 있는데 이러한 오차의 원인으로는 용수철, 공기 등의 감쇠 효과를 고려하지 않았으며, 실험을 통해 얻은 데이터의 파장을 측정할 때 버니어 캘리퍼스를 사용해 측정하는 과정에서 사람의 눈대중으로 맞춰야 했기 때문에 어려움이 컸고, 펜으로 그려진 선의 두께도 고려해야 하므로 그에 따라 실험값과 이론값 사이의 큰 오차가 발생한 것으로 보인다.(1)-② 감쇠 자유진동 실험실험결과로부터 파장을 측정하여 진동주기, 진동수, 감쇠 고유진동수, 대수감소율, 감쇠비, 고유진동수를 계산하고 이를 이용해 질량관성모멘트I _{A}를 계산하여 이론값I _{A}와 비교한다. 참값을 이론I _{A}로 하고 실험값을 실험I _{A}로 하여상대오차= {오차의`크기} over {참값의`크기} TIMES 100%= LEFT | {참값-실험값} over {참값} RIGHT |보아 underdamped system인 것을 알 수 있고 비감쇠 자유진동과 감쇠 자유진동 간의 고유진동수에 큰 차이가 없을 것으로 예측할 수 있었고 실제 계산 결과 고유진동수 차이가 거의 없는 것을 확인할 수 있었다.[표 7] 비틀림 점성감쇠상수 / 점성감쇠상수비틀림 점성감쇠상수C _{t}[N`ms/rad]0.6633점성감쇠상수C _{}[N`s/m]29.4815질량관성모멘트의 실험값I _{A}와 감쇠비zeta , 스프링 회전강성k _{t}를 사용하여 비틀림 점성감쇠상수C _{t}를 계산하였고 이를 보의 지지점에서 감쇠기까지의 거리L _{d}의 제곱으로 나누어 점성감쇠상수C _{}를 계산할 수 있다.(2) 강제진동 실험실험결과로부터 위상을 측정하였고 주파수비, 확대율, 위상 이론값을 계산하여 1100rpm에서 위상의 이론값과 실험값을 비교한다. 참값을 위상(이론)으로 하고 실험값을 위상(실험)으로 하여상대오차= {오차의`크기} over {참값의`크기} TIMES 100%= LEFT | {참값-실험값} over {참값} RIGHT | TIMES 100%를 계산하였다.[표 8] 강제진동 위상 비교rpm100011001200위상(이론) [˚]20.9371-10.7354-4.5682위상(실험) [˚]65상대오차 [%]705.47강제진동 실험을 진행한 결과 위상의 실험값은 65˚로 측정되었고 위상의 이론값은 ?10.7354˚로 계산되었다. 따라서 상대오차는 705.47%로 계산되었고 매우 큰 상대오차를 가지는 것을 알 수 있다. 이러한 큰 오차의 원인으로는 여러 가지를 생각해볼 수 있다. 첫째, 불평형 질량의 중심 위치를 표시할 때 눈대중으로 표시하였기 때문에 정확한 위치를 표시할 수 없었고 이에 따라 오차가 발생했을 것이다. 둘째로 응답 궤적을 그릴 때 1100rpm으로 설정해야 하는데 눈금을 보면서 맞춰야 했기 때문에 정확히 1100rpm이 아닐 수 있기 때문에 오차가 발생했을 것이다. 셋째로 그려진 궤적의 중심과 불평형 질량의 중심을 이용해 직선을 그리는 과정에서

공학/기술| 2024.01.02| 13페이지| 2,000원| 조회(313)

기계공학실험, 실험보고서, 기계공학부, 부산대학교, 기초 진동 실험, 강제진동 실..

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[A+] 부산대학교 기계공학부 기계공학실험(2) 인장 실험 보고서

인장 실험수 강 과 목기계공학실험(2)[분반]담 당 교 수담 당 조 교실 험 조 교학 과학 번조이 름실 험 일 자제출일자기계공학실험(2)_분반_조_학번_이름- 1 -1. 실험목적본 실험에서는 인장 실험을 통하여 다음과 같은 실험목적을 달성하고자 한다. 인장 실험에 사용되는 시험기의 사용 방법을 습득하고, 재료의 강도 해석에 사용되는 기본적인 역학적 파라미터의 측정 방법과 원리를 이해한다. 재료에 가해지는 하중과 측정된 변위 사이의 관계를 나타내는 재료의 기계적 거동을 이해하고, 이로부터 재료의 기계적 특성을 결정하는 탄성계수, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등과 같은 물성치를 이해한다. Steel과 AL의 평균물성치를 측정하고 Steel과 AL의 물성치 및 그래프가 어떻게 다르고 그 이유가 무엇인지 분석한다.2. 실험순서 및 방법① 시편의 width, thickness, 표점거리를 측정한다.② 인장시험기를 작동시킨 후 시편을 물리지 않은 상태로 영점을 맞춘다.③ 실험 조건을 입력한다.④ 시편을 물리고 하중을 가한다.⑤ 시편이 파단되면 시험기로부터 시편을 제거하고 파단 시편의 width, thickness, 표점거리를 측정한다.⑥ 인장시험기를 초기의 위치로 복구하고 다음 시편을 물린다.⑦ Steel 시편 3개, AL 시편 3개에 대해 ①~⑥의 과정을 반복한다.3. 실험장치 및 구성[그림 1] 인장시험기[그림 2] 버니어 캘리퍼스(1) 인장시험기: 시편을 물려 파단까지 하중을 가해 인장하고 인장강도 및 파단강도를 측정한다.(2) 버니어 캘리퍼스: 시편의 인장 전후의 width, thickness, 표점거리를 측정한다.[그림 3] 시편(3) 시편: 탄성계수, 항복점, 강도, 연신율, 단면수축률과 같은 물성치를 측정하기 위해 필요한 재료이다.(4) PC(5) 네임펜(6) 자4. 실험내용? Stress-strain diagram[그림 4] Stress-strain diagram① 비례한계(proportional limit, A): 이 초기 영역에서 응력과 변응력과 변형률의 비는 비례한계 내에서는 일정하다. 이 일정한 관계를 Hooke의 법칙이라 하고,sigma =E` epsilon 으로 표시된다. 여기에서E` 값을 종탄성계수라 하며 응력-변형률 선도에서 비례한계 이내의 직선의 기울기를 의미한다.④ 항복점(yield point, B): 이 시점에서 시작하여 시편의 상당한 연신율은 (B에서 C까지) 인장력의 현저한 증가 없이 발생한다. 이러한 현상은 재료의 항복으로 알려져 있으며, 점 B는 항복점이라고 불린다. 상응하는 응력은 강의 항복 응력으로 알려져 있다. 연강과 같은 연성재료는 응력이 탄성한계를 지나면 곡선으로 되면서 응력이 증가하다가 하중을 증가시키지 않아도 변형이 갑자기 커지기 시작하는 지점이 발생하는데, 이 지점을 상항복점이라고 한다. 이때 금속 내부에 슬립으로 인하여 소성유동이 생겨 큰 내부 전위를 일으키면서 하항복점이 발생하는데, 하항복점을 지나면 영구변형은 더욱 증가한다. 일반적으로 항복점은 하항복점을 의미하고, 이 하항복점은 시험 속도와 시편의 형상에 의하여 영향을 받는다.⑤ 0.2% 오프셋 항복강도(0.2% offset yield strength): 주철과 같이 항복점이 확실하지 않은 취성재료에서는 0.2%의 영구 변형률을 가지는 점을 항복점 대신으로 생각하는데, 이것을 0.2% 오프셋 항복강도 또는 내력(0.2% offset yield strength of proof stress)이라고 한다. 일반적으로 연강 이외의 금속재료들은 뚜렷한 항복점이 나타나지 않는다.⑥ 인장강도(tensile strength), 극한강도(ultimate strength): 항복점을 지나면 재료는 경화(hardening)현상이 일어나면서 어느 일정한 하중(극한응력, ultimate stress)까지는 다시 하중을 증가시켜야 변형이 증가한다. 응력-변형률 선도는 C에서 D까지의 양의 기울기를 갖는다. 하중은 결국 최댓값에 도달하게 되고, 이에 대응하는 응력(점 D에서의)을 극한응력, 극한강도라고 한다. 시편에 가해지는 최될 때까지 생기는 전체 늘어난 양을 원래의 표점거리로 나눈 값이다.연신율`= {l _{f} -l _{0}} over {l _{0}} TIMES 100=` {파단`시의`총`변위} over {표점거리} TIMES 100⑨ 단면 수축률(reduction in area) : 시편의 초기 단면적과 파단 시의 단면적과의 비를 의미한다. 원형 단면의 경우 파단 후의 단면이 원형이 아니므로 긴 지름과 짧은 지름을 측정하여 단면적을 구한다.단면`수축률`= {A _{0} -A _{f}} over {A _{0}} TIMES 100=` {초기`원단면적`-`파단`후의`단면적} over {초기`원단면적} TIMES 1001) 시편의 측정① 시험 전 시편의 측정[표 1] 시험 전 Steel 시편의 측정Sample표점거리[mm]thickness[mm]width[mm]150.01.0012.21250.01.0012.20350.01.0012.21[표 2] 시험 전 AL 시편의 측정Sample표점거리[mm]thickness[mm]width[mm]150.01.0012.37250.01.0012.32350.01.0012.37② 파단 시편의 측정[표 3] 파단 Steel 시편의 측정Sample표점거리[mm]thickness[mm]width[mm]168.140.738.56268.640.718.37368.820.728.56[표 4] 파단 AL 시편의 측정Sample표점거리[mm]thickness[mm]width[mm]156.780.8711.82255.910.8511.83356.100.8311.742) 하중?변위의 측정① 하중?변위 선도 작성[그림 5] Steel의 하중-변위 선도[그림 6] AL의 하중-변위 선도② 응력-변형률 선도 작성[그림 7] Steel의 응력-변형률 선도[그림 8] AL의 응력-변형률 선도5. 실험 결과? 기계적 물성치의 결정① Steel[표 5] Steel의 탄성률, 항복점(YP, YP Stress, YS)Sample탄성률(Force 800 ? 2400N)[N/mm ^{2} ]YP 7] Steel의 연신율, 단면적감소율Sample연신율[%]단면적감소율[%]136.280048.8223237.280050.1254337.640049.5233② AL[표 8] AL의 탄성률, 항복점(YP, YP Stress, YS)Sample탄성률(Force 600 ? 1800N)[N/mm ^{2} ]YP(0.1%)[N]YP Stress(0.1%)[N/mm ^{2} ]YS(0.2%)[N/mm ^{2} ]113441.1--172.147211659.4--174.082312862.7--172.349[표 9] AL의 인장하중, 인장강도, 파단점_Force, 파단점_StressSample인장하중전 구간에서 계산[N]인장강도전 구간에서 계산[N/mm ^{2} ]파단점_Force감도: 10[N]파단점_Stress감도: 10[N/mm ^{2} ]12816.62227.6982048.39165.59322815.33228.5171936.62157.19332803.19226.6121943.41157.107[표 10] AL의 연신율, 단면적감소율Sample연신율[%]단면적감소율[%]113.560016.8682211.820018.3807312.200021.22726. 결론 및 고찰본 실험에서는 인장 실험을 통하여 인장시험기의 사용 방법을 습득하고, 재료의 강도 해석에 사용되는 기본적인 역학적 파라미터의 측정 방법과 원리를 이해했다. 또한 재료에 가해지는 하중과 측정된 변위 사이의 관계를 나타내는 재료의 기계적 거동을 이해하고, 이로부터 재료의 기계적 특성을 결정하는 탄성계수, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등과 같은 물성치를 이해할 수 있었다. 마지막으로 Steel과 AL의 물성치 및 그래프가 어떻게 다르고 그 이유가 무엇인지 분석할 것이고, Steel의 물성치로부터 Steel의 재질을 유추해볼 것이다.① Steel 및 AL 평균물성치[표 11] Steel 및 AL의 평균물성치재료탄성률[N/mm ^{2} ]YP[N]YP Stress[N/mm ^{2} ]YS[N/mm ^{2}el과 AL의 물성치 및 그래프 차이 이유 추론Steel 시편 3개의 인장길이는 각각18.14`mm,18.64`mm,18.82`mm로 측정되었고, 그 평균값은18.53`mm이다. AL 시편 3개의 인장길이는 각각6.78`mm,5.91`mm,6.10`mm로 측정되었고, 그 평균값은6.26`mm이다. 평균값 기준으로 Steel의 인장길이가 AL보다 약 2.96배 길다. 또한 파단 후 Steel 시편 3개의 thickness는 각각0.73`mm,0.71`mm,0.72`mm로 측정되었고, 그 평균값은0.72`mm이다. AL 시편 3개의 thickness는 각각0.87`mm,0.85`mm,0.83`mm로 측정되었고, 그 평균값은0.85`mm이다. 마지막으로 파단 후 Steel 시편 3개의 width는 각각8.56`mm,8.37`mm,8.56`mm로 측정되었고, 그 평균값은8.50`mm이다. AL 시편 3개의 width는 각각11.82`mm,11.83`mm,11.74`mm로 측정되었고, 그 평균값은11.80`mm이다. Steel에서 thickness와 width가 AL보다 더 많이 감소한 것을 확인할 수 있다.위 계산 결과를 포함한 평균물성치, 그래프의 결과로 Steel은 연성재료, Al은 취성재료임을 유추할 수 있다. 이것이 물성치와 하중-변위, 응력-변형률 선도가 차이를 가지게 된 주된 이유이다. Steel이 속하는 연성재료는 파단이 일어나기 전에 상당한 양의 변형이 발생하여 잘 늘어나는 성질을 가지고 있으며 본 실험에서도 평균물성치의 연신율을 비교해보면 Steel이 AL보다 약 3배 이상 큰 것을 확인할 수 있다. 또한 파단이 되기 전에 necking이 뚜렷하게 나타나는 성질을 갖고 있는데 본 실험에서도 thickness와 width의 변화가 더 컸음을 확인할 수 있다. 또한, 찢어지듯이 파단된 형상을 나타내었고 분자의 조직구조가 균일하기 때문에 파단 위치는 거의 정중앙에 있는 것을 [그림 9]에서 확인할 수 있다. 연성재료이므로 응력-변형률 선도에서도 뚜렷한 항복

공학/기술| 2024.01.02| 12페이지| 2,000원| 조회(404)

기계공학부, 부산대학교, 인장 실험 보고서, 기계공학실험(2)

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[A+] 부산대학교 기계공학부 기계공학실험(2) 방사선계측 실험 보고서 평가A+최고예요

방사선 계측실험수 강 과 목기계공학실험(2)[분반]담 당 교 수담 당 조 교실 험 조 교학 과학 번조이 름실 험 일 자제출일자기계공학실험(2)_분반_조_학번_이름- 1 -1. 실험 목적여러 가지 방사선 계측기기를 활용하여 방사선에 대한 오해를 바로잡고 올바른 개념과 특성을 이해한다.2. 이론적 배경(1) 방사선과 방사능① 방사선(radiation)불안정한 상태의 물질(방사성 물질)이 안정적인 상태로 바뀔 때 나오는 입자 혹은 빛② 방사능(activity)물질이 방사선을 내뿜는 능력A(t)=- {dN(t)} over {dt} = lambda N(t)= lambda N _{0`} e ^{- lambda t} =A _{0} e ^{- lambda t}-A: 방사능 세기 [Bq,`C`i]-N: 방사능 물질 수 ["#"]-lambda : 붕괴 상수 [s ^{-1}]-T _{1/2}: 반감기 (T _{1/2} = {ln2} over {lambda })-Bq=dps(=Decay Per Second)-1`C`i=3.7 TIMES 10 ^{10} `Bq(2)gamma - 선(Gamma ray)들뜬 상태의 원자핵이 안정화되거나 입자가 소멸할 때 생기는 전자기파(파장:10 ^{-12} ~10 ^{-14} `m, 에너지:10`keV ~10`MeV)-eV: 전자가 1V 이동할 때 필요한 에너지-1`eV=1.602 TIMES 10 ^{-19} `J(3) 방사선 검출기① 기체 전리 검출기(GM Tube)[그림 1] 기체 전리 검출기(GM Tube)② 반도체 검출기(HPGe 검출기)반도체의 원자가 띠에 있던 전자가 작은 에너지로도 전도띠로 이동함→ 들어온gamma 선 에너지가 대부분 전류로 변환→ 전류량으로 들어온gamma 선의 에너지 측정[그림 2] 반도체 검출기(HPGe 검출기)(4) 스펙트럼에너지의 함수로 주어지는 방사선의 세기로 도표를 나타낸 것. 방사성 핵종별 고유의 에너지 피크를 가짐. → 핵종분석물질의 열운동으로 피크가 종모양으로 퍼짐. → 일정구간 피크 면적 = 방사능 세기차폐체 종류에 따른 두께종류T(Pb)S(Pb)P(Al)두께[cm]0.250.1250.125실험 2) HPGe 검출기: 커피 원두의 방사능과 방사성 핵종을 분석ⅰ. 커피 원두로 가득 찬 마리넬리 비커를 장비에 위치시킨다.ⅱ. 시편의 조건을 작성하고 측정을 실행한다.(live time: 80,000sec, 353g)ⅲ. Start 버튼을 누른다.ⅳ. 측정 후 피크에 해당하는 동위원소를 확인하고 출력한다.5. 실험 결과(1) 실험 1-1과 1-2에서 얻은 결과를 바탕으로 표를 만들고 이를 분석하시오.① 거리에 따른 방사선 방호 효과[표 2] 거리에 따른 방사선 측정 결과거리Counts이론상대오차 [%]3칸932--6칸46223398.39칸331104218.3900V에서 100s동안 Co-60 시편의 방사선을 측정한 실험 결과와 이론값을 [표 2]에 나타냈다. 3칸일 때 932개가 Count 되었고I``` PROPTO {1} over {r ^{2}}에 따라 6칸이 되었을 때는 거리가 2배가 되었으므로{1} over {4}배가 되어 233개 정도가 Count 되어야 하지만 그보다 훨씬 많은 462개가 Count 되었다. 9칸일 때도 거리가 3배가 되었으므로{1} over {9}배가 되어 104개 정도가 Count 되어야 하지만 그보다 훨씬 많은 331개가 Count 되었다. 참값을I``` PROPTO {1} over {r ^{2}}에 의해 계산된 이론값으로 하고 실험값을 Counts로 하여 상대오차를 계산하였고 그 식은상대오차= {오차의`크기} over {참값의`크기} TIMES 100%= LEFT | {참값-실험값} over {참값} RIGHT | TIMES 100%이다. 계산 결과 6칸일 때 98.3%, 9칸일 때 218.3%로 매우 큰 상대오차가 발생했다.② 차폐체에 따른 방사선 방호 효과[표 3] 차폐체에 따른 방사선 측정 결과차폐체 종류CountsX932T (0.25cm, Lead)540S (0.125cm, Lead)641P (0.125cm, Al)716위 실1495 x}를 만족하는 콘크리트의 두께x값은30.804`cm이다.b. 이미 설치된 콘크리트의 두께가20`cm라고 할 경우 납판을 추가적으로 설치한다면 1/100으로 줄이기 위해 어느 정도의 두께가 필요한가?1`MeV의gamma 선에 대한 납의 질량 감쇠 계수 및 밀도는 각각0.071`cm ^{2} /g 및11.35`g/cm ^{3}이다.Sol) 방사선 감쇠 계수 식I`(x)=I _{0} e ^{- mu x}을 사용하여 계산할 수 있다. 먼저20`cm의 콘크리트로 차폐한 후{I _{1}} over {I _{0}}은{I _{1}} over {I _{0}} =e ^{- mu x} =e ^{-(0.1495)(20)} =0.0503으로 계산된다.또한 납의 선 감쇠계수mu 는mu = rho mu _{p} =11.35`g/cm ^{3} TIMES 0.071`cm ^{2} /g=0.8059`cm ^{-1}으로 계산된다. 따라서{I _{2}} over {I _{0}} = {I _{2}} over {I _{1}} TIMES {I _{1}} over {I _{0}} = {1} over {100}을 만족하는 납의 두께x는 식{1} over {100} =e ^{-0.8059x} TIMES 0.0503을 만족해야 하고, 이때 납의 두께x값은2.0045`cm이다.(3) 방사선원 세기는 빛의 세기와 마찬가지로 거리의 제곱에 비례하여 감소한다. 이를 참조하여 주어진 선원이 점등방선원이라는 가정하에, 선원으로부터1`m 떨어진 곳에서 방사선량률이18`mS`v/h이다. 이때3`m 떨어진 곳에서의 선량률은 얼마인가? (단, 차폐체는 고려하지 않는다.)Sol) 방사선원 세기는 거리의 제곱에 반비례하므로3`m 떨어진 곳의 선량률은{18`mS`v/h} over {3 ^{2}} =2`mS`v/h로 계산된다.(4) 실험 2에서 얻은 커피 원두의 방사능 결과를 통해서 해당 커피 원두 속에 속한K LSUP {40}의 원자의 질량을 구하시오.N _{a} =6.022 TIMES 10 ^{23},K LSUP {4`i=(6.29 TIMES 10 ^{-9} C`i) TIMES {3.7 TIMES 10 ^{10} `Bq} over {1`C`i} =232.73`Bq이다. 따라서N _{0}은N _{0} = {A _{0}} over {lambda } = {A _{0}} over {ln2/T _{1/2}} = {232.73`Bq} over {ln2/(4.099 TIMES 10 ^{16} s)} =1.38 TIMES 10 ^{19}로 계산된다. 이때K LSUP {40}의 몰수는{N _{0}} over {N _{a} `[mol ^{-1} ]} = {1.38 TIMES 10 ^{19}} over {6.022 TIMES 10 ^{23} /mol} =2.29 TIMES 10 ^{-5} `mol로 계산되므로K LSUP {40}의 질량은K LSUP {40}의 몰수[mol]와K LSUP {40}의 원자량[g/mol]의 곱으로 계산된다. 따라서K LSUP {40}의 질량은(2.29 TIMES 10 ^{-5} `mol) TIMES (39.963998`g/mol)=9.15 TIMES 10 ^{-4} `g이다.(5) 4번 문제의 결과와 실험 2에서 얻은 그래프를 바탕으로 이를 분석하시오.[그림 8] 커피 원두의 방사능 측정 결과Sol) 4번 문제의 결과에 따르면 커피 원두 안에는9.15 TIMES 10 ^{-4} `g의K LSUP {40}가 붕괴하고 있으며, 이때 1460.82keV`의 에너지를 발산하고 있다. 위 그래프에서 노란색은 배경방사선이며 배경방사선이 나오는 이유는 같이 들어간 공기의 영향, 플라스틱 비커의 영향, 먼지의 영향 등이 있다. 빨간색으로 강조된 피크는 그 위치에서 핵종이 에너지 피크가 발견됐다는 뜻이다. 가운데 피크를 제외하고 나머지 피크들은 빨간색으로 표시가 안 되는데 그 이유는 커피 원두를 빼고 비커만 넣었을 때도 나오는 피크들이며 그 피크들은 빼고 계산을 해달라고 미리 입력을 할 수 있기 때문에 커피 원두로 인해 측정된 피크에만 빨간색으로 표시가 된다. 맨 왼쪽의 빨간색은 .3년이고 동해 바다의 면적은 978,000[km ^{2} ]이다. 동해바다의 연평균 강수량은 1,000[mm]이고 빗물 중 삼중수소 농도는 1.5[Bq/L]라고 가정하라.N _{a} =6.022 TIMES 10 ^{23}이라고 가정하라.Sol) 동해 바다 면적978000`km ^{2} =978000 TIMES 10 ^{6} `m ^{2}, 연평균 강수량1000`mm`=`1`m이므로 면적과 강수량을 곱하면(978000 TIMES 10 ^{6} `m ^{2} ) TIMES (1`m)=9.78 TIMES 10 ^{11} `m ^{3}이고1`m ^{3} =1000`L이므로9.78 TIMES 10 ^{11} `m ^{3} TIMES {1000`L} over {1`m ^{3}} =9.78 TIMES 10 ^{14} `L이다. 빗물 중 삼중수소 농도1.5`Bq/L이므로 1년 동안 내린 빗물 중 삼중수소의Bq는(9.78 TIMES 10 ^{14} `L) TIMES ( 1.5`Bq/L)=1.467 TIMES 10 ^{15} `Bq이다. 식A _{0} = lambda N _{0}를 사용하여N _{0} = {A _{0}} over {lambda }을 계산할 수 있다. 여기서A _{0} =1.467 TIMES 10 ^{15} `Bq이고 삼중수소의 반감기는 12.3년이므로T _{1/2} =12.3`년=12.3`years=12.3`years TIMES {31536000`s} over {year} =387892800`s로 계산된다. 따라서N _{0}는N _{0} = {A _{0}} over {lambda } = {1.467 TIMES 10 ^{15} `Bq} over {ln2/38`7892800`s} =8.2095 TIMES 10 ^{23}이다. 이때 삼중수소의 몰수는{N _{0}} over {N _{a} `[mol ^{-1} ]} = {8.2095 TIMES 10 ^{23}} over {6.022 TIMES 10 ^{23} /mol} =1.3633`mol로 계산되므로 삼중수소의 질량 있다.

공학/기술| 2024.01.02| 12페이지| 2,000원| 조회(460)

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열전달 실험수 강 과 목기계공학실험(2)[분반]담 당 교 수담 당 조 교실 험 조 교학 과학 번조이 름실 험 일 자제출일자기계공학실험(2)_분반_조_학번_이름- 1 -1. 전도 실험(1) 실험 Table[표 1] 구리 시편 전도 실험 측정값Time [min]T1[CENTIGRADE ]T2[CENTIGRADE ]T3[CENTIGRADE ]T4[CENTIGRADE ]T5[CENTIGRADE ]T6[CENTIGRADE ]T7[CENTIGRADE ]T8[CENTIGRADE ]T9[CENTIGRADE ]031.129.830.319.519.419.418.017.917.7550.547.948.828.928.228.016.516.216.41067.063.264.338.337.036.616.516.016.11577.272.374.044.843.342.717.416.816.52084.579.080.949.648.047.318.117.216.82590.384.786.754.352.551.718.417.517.0[표 2] STS 시편 전도 실험 측정값Time[min]T1[CENTIGRADE ]T2[CENTIGRADE ]T3[CENTIGRADE ]T4[CENTIGRADE ]T5[CENTIGRADE ]T6[CENTIGRADE ]T7[CENTIGRADE ]T8[CENTIGRADE ]T9[CENTIGRADE ]040.040.341.423.119.017.516.015.814.4562.359.658.935.726.323.214.712.612.51075.173.872.750.936.325.414.312.812.31585.984.583.560.743.829.614.713.512.62094.593.091.867.548.932.414.915.012.825101.8100.098.772.652.534.715.214.112.7(2) 열전도율,k`[W/mK]? 열전달률,q`[W]-q=k {A} over {L} TRIANGLE T=k {A} over {L} (T _{4`} -T _{6} )-q=30`W-TR STS)- 지름D=25`mm=0.025`m- 길이L=40`mm=0.04`m- 면적A= {pi D ^{2}} over {4} =0.000491`m ^{2}? 열전도율,k`[W/mK]k _{구리} = {qL} over {A(T _{4} -T _{6} )} = {30`W TIMES 0.04`m} over {0.000491`m ^{2} TIMES (54.3-51.7)K} =940.0`W/mKk _{STS} = {qL} over {A(T _{4} -T _{6} )} = {30`W TIMES 0.04`m} over {0.000491`m ^{2} TIMES (72.6-34.7)K} =64.49`W/mK(3) 그래프[그림 1] 구리의 정상상태(25분) 온도분포 그래프[그림 2] STS의 정상상태(25분) 온도분포 그래프2. 대류 실험(1) 실험 Table[표 3] 사각휜 대류 실험 측정값Time [min]Ts[CENTIGRADE ]Tout[CENTIGRADE ]Tin[CENTIGRADE ]T∞[CENTIGRADE ]019.919.618.919.25524.421.720.421.051025.221.720.321.001526.022.821.422.102026.422.620.921.752526.322.320.821.55[표 4] 원형휜 대류 실험 측정값Time [min]Ts[CENTIGRADE ]Tout[CENTIGRADE ]Tin[CENTIGRADE ]T∞[CENTIGRADE ]019.318.318.318.30521,821.020.320.651022.621.520.320.901523.222.020.621.302023.622.621.021.802523.822.720.921.80(2) 대류열전달계수,h`[W/m ^{2} K]? 열전달률,q`[W]-q=hA TRIANGLE T=hA(T _{s} -T _{INF } )-q=40`WTRIANGLE T=T _{S} -T _{INF }- (25분 후를 정상상태라고 가정하고 그때,T _{s} -T _{INF }),T _{INF } = {T _m ^{2}- 원형휜:L=118`mm=0.118`m,A _{t} =0.0525`m ^{2}? 대류열전달계수,h`[W/m ^{2} K]h _{사각휜} = {q} over {A(T _{s} -T _{INF } )} = {40`W} over {0.128502`m ^{2} TIMES (26.3-21.55)K} =65.53`W/m ^{2} Kh _{원형휜} = {q} over {A(T _{s} -T _{INF } )} = {40`W} over {0.0525`m ^{2} TIMES (23.8-21.80)K} =381.0`W/m ^{2} K(3) Nusselt number? 공기의 열전도율,k _{f} `[W/mK]- 사각휜 (T _{INF } =21.55` CENTIGRADE =294.55`K){0.0263-0.0223} over {300-250} = {k _{f} -0.0223} over {294.55-250}- ,k _{f,`사각휜} =0.025864`W/mK- 원형휜 (T _{INF } =21.80` CENTIGRADE =294.80`K){0.0263-0.0223} over {300-250} = {k _{f} -0.0223} over {294.8-250}- ,k _{f,`원형휜} =0.025884`W/mK? Nusselt number-NU u _{사각휜} = {hL} over {k _{f}} = {65.53`W/m ^{2} K` TIMES 0.118`m} over {0.025864`W/mK} =298.97-NU u _{원형휜} = {hL} over {k _{f}} = {381.0`W/m ^{2} K` TIMES 0.118`m} over {0.025884`W/mK} =1736.9(4) Reynolds number? 속도,V`[m/s]V`=3`m/s? 공기의 물성치- 사각휜 (T _{INF } =21.55` CENTIGRADE =294.55`K){1.1614-1.3947} over {300-250} = {rho -1.3947} over {294.55-250}- ,rhomu -0.00001596} over {294.55-250}- ,mu _{,`사각휜} =0.000018188`N`s/m ^{2}- 원형휜 (T _{INF } =21.80` CENTIGRADE =294.80`K){1.1614-1.3947} over {300-250} = {rho -1.3947} over {294.80-250}- ,rho _{,`원형휜} =1.18566`kg/m ^{3}{0.00001846-0.00001596} over {300-250} = {mu -0.00001596} over {294.80-250}- ,mu _{,`사각휜} =0.000018200`N`s/m ^{2}? Reynolds number-Re _{사각휜} = {rho VL} over {mu } = {1.18683`kg/m ^{3} ` TIMES 3`m/s` TIMES 0.118`m} over {0.000018188`N`s/m ^{2}} =23099.7-Re _{원형휜} = {rho VL} over {mu } = {1.18566`kg/m ^{3} ` TIMES 3`m/s` TIMES 0.118`m} over {0.000018200`N`s/m ^{2}} =23061.73. 복사 실험(1) 실험 Table[표 5] 복사 실험 측정값Time [min]구리STSE[mV ]Ts[CENTIGRADE ]E[mV ]Ts[CENTIGRADE ]00.00190.002050.011610.00165100.202420.05269150.442900.14297200.573010.18300250.703010.41301(2) 열 유속,q` prime prime `[W/m ^{2} ]? 상수-sigma =5.67 TIMES 10 ^{-8}[W/m ^{2} `K ^{4} ] (sigma : Stefan-Boltzmann 상수)-C= {1} over {0.01135}[W/m ^{2} `mV]? 형상-L=380`mm,r=40`mmF _{12} =F _{21} = {r ^{2}} over {r ^{2} +L ^{2}} = {4n T _{s} =301` CENTIGRADE =574`K- ,T _{INF } =20` CENTIGRADE =293`K-epsilon _{구리} = {C`E _{mV} (R)} over {F _{12} ` sigma (T _{s}^{``4} -T _{INF }^{``4} )} = {( {1} over {0.01135} `W/m ^{2} `mV`) LEFT ( 0.70`mV RIGHT )} over {LEFT ( 0.01096 RIGHT ) (5.67 TIMES 10 ^{-8} `W/m ^{2} `K ^{4} )(574 ^{4} -293 ^{4} )K ^{4}} =0.9808-epsilon _{STS} = {C`E _{mV} (R)} over {F _{12} ` sigma (T _{s}^{``4} -T _{INF }^{``4} )} = {( {1} over {0.01135} `W/m ^{2} `mV`) LEFT ( 0.41`mV RIGHT )} over {LEFT ( 0.01096 RIGHT ) (5.67 TIMES 10 ^{-8} `W/m ^{2} `K ^{4} )(574 ^{4} -293 ^{4} )K ^{4}} =0.5745? 열 유속,q` prime prime `[W/m ^{2} ]-q` prime prime _{구리} = sigma epsilon (T _{s}^{``4} -T _{INF }^{``4} )=(5.67 TIMES 10 ^{-8} W/m ^{2} `K ^{4} )(0.9808)(574 ^{4} -293 ^{4} )K ^{4} =5627`W/m ^{2}-q` prime prime _{STS} = sigma epsilon (T _{s}^{``4} -T _{INF }^{``4} )=(5.67 TIMES 10 ^{-8} W/m ^{2} `K ^{4} )(0.5745)(574 ^{4} -293 ^{4} )K ^{4} =3296`W/m ^{2}4. 참고문헌 및 출처(1) Yunus Cengel, Michael Boles, Mehmet Kanoglu, 018.

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[A+] 부산대학교 기계공학부 기계공학실험(2) 오리피스 실험 보고서

오리피스 실험수 강 과 목기계공학실험(2)[분반]담 당 교 수담 당 조 교실 험 조 교학 과기계공학부학 번조이 름실 험 일 자제출일자기계공학실험(2)_분반_조_학번_이름- 1 -1. 실험 목적오리피스를 이용하여 실제 유량과 이론 유량의 비율의 토출계수(discharge coefficient)를 구하고 레이놀즈 수와의 관계를 알아본다.2. 실험기기오리피스 실험장치(AD-OMU100), 피토정압관, 컴퓨터(LabVIEW 프로그램)[그림 1] 오리피스 실험장치(AD-OMU100)[그림 2] 피토정압관3. 실험에 관련된 이론 및 원리(1) Bernoulli Equation정상유동에서 점성효과가 무시되고, 비압축성 유동으로 가정하며, 유선을 따라서 적용되는 식이다. 유선에서 흐르는 속도와 압력, 높이의 관계를 역학적 에너지 보존 법칙을 바탕으로 식으로 나타낸 법칙이며 식은 다음과 같다.p _{1} + {1} over {2} rho V _{1}^{2} + rho gh _{1} =p _{2} + {1} over {2} rho V _{2}^{2} + rho gh _{2} ··· ①(2) Reynolds Number유체요소에 작용하는 점성력에 대한 관성력의 비를 나타내는 척도이다. 유동의 종류마다 다른 임계 값을 가지며 레이놀즈 수가 특정 값보다 작으면 층류, 크면 난류라고 할 수 있다. 식은 다음과 같다.Re=` {rho VD} over {mu } ··· ②(3) 오리피스[그림 3] 오리피스[그림 3]에서 보이는 것처럼 파이프의 두 플랜지 사이에 구멍이 뚫린 판을 끼워 넣어서 만든 것이며 베르누이의 법칙을 통해 면적이 좁아지는 판을 지날 때 유체의 속도가 증가하고 압력이 감소함을 이용하여 압력차를 측정할 수 있는 장치이다. 수축류에 있는 점 (2)에서의 압력은 점 (1)에서의 압력보다 작다. 연속방정식을 적용하여 다음과 같은 식을 도출할 수 있다.Q=C _{0} Q` _{ideal} =C _{0} A _{0} sqrt {{2(p _{1} -p _{2} )} over {rho (1- beta ^{4} )}}··· ③Q` _{ideal} =A _{0} sqrt {{2(p _{1} -p _{2} )} over {rho (1- beta ^{4} )}} ··· ④(beta : 직경비,C _{0}: 토출계수,A _{o}: 오리피스 단면적,p _{1} -p _{2}: 오리피스 차압,Q _{ideal}: 오리피스 유량)(4) 피토정압관[그림 4] 피토정압관 [그림 4]와 같은 두 개의 동심인 튜브가 두 개의 압력계(또는 차압계)에 연결되어 있어, 압력차를 측정할 수 있게 되어 있다. 중심의 튜브는 열린 끝점의 정체압을 측정한다. 유체의 정압과 정체압을 안다는 것은 이들로부터 유체의 속력을 계산할 수 있다는 것을 의미하고 이것이 피토정압관의 기본 원리이다. 유체의 속도 공식은 다음과 같다. 완전 발달 유동이라고 가정했을 때 ⑥의 식이 성립한다.V _{max} = sqrt {{2(p _{3} -p _{4} )} over {rho }} = sqrt {{2 TRIANGLE p} over {rho }} ··· ⑤V _{avg} = {V _{max}} over {2} ··· ⑥Q=V _{avg} A _{배관} ··· ⑦4. 실험방법① 오리피스 실험장치 전원을 켠다.② 차압계에 Pitot tube를 연결한다.③ 속도 조절기로 주파수를 설정한다. (f [Hz] = 25, 30, 35, ···, 60)④ 차압(TRIANGLE p)을 측정한다.⑤ 차압(TRIANGLE p)으로 유량을 계산한다.⑥ 차압계에 오리피스 관을 연결한다.⑦ ③~④ 과정을 반복한다.5. 실험결과 및 고찰(1) 실험결과 측정값 및 계산? 물성치- Air density:rho `=`1.2`[kg/m ^{3} ] (T=20 CENTIGRADE )- Viscosity:mu =1.7894` TIMES `10 ^{-5} `[kg/ms]- 배관 직경:D=90`[mm]- 오리피스 직경:d=57.6`[mm]- 직경비:beta = {d} over {D} =0.64[표 1] Pitot tube 실험값 (TRIANGLE p`,V _{avg} = {1} over {2} sqrt {{2 TRIANGLE p} over {rho }},Q=V _{avg} A _{배관},Re=` {rho V _{avg} D} over {mu })f [Hz]*************560TRIANGLE p`[Pa]35.23250.98267.30286.846110.637137.251164.504197.927V _{avg} `[m/s]3.8314.6095.2966.0156.7907.5628.2799.081Q`[m ^{3} /s]0.02440.02930.03370.03830.04320.04810.05270.0578Re2**************************6424996954810[표 2] 오리피스 관 실험값 (TRIANGLE p`,Q` _{ideal} =A _{0} sqrt {{2( TRIANGLE p)} over {rho (1- beta ^{4} )}},C _{0} = {Q} over {Q _{ideal}})f [Hz]*************560TRIANGLE p`[Pa]68.90699.414134.868176.377224.873279.563332.883394.800Q` _{ideal} [m ^{3} /s]0.03060.03680.04280.04900.05530.06170.06730.0733C _{0}0.7970.7970.7870.7820.7810.7800.7830.789[그림 5] 레이놀즈 수 와 토출계수 관계 그래프(2) 고찰 및 결론본 실험에서는 오리피스를 이용하여 실제 유량과 이론 유량의 비율의 토출계수(discharge coefficient)를 구하고 레이놀즈 수와의 관계를 알아보았다. 오리피스 실험장치와 피토정압관을 사용하여 25Hz부터 60Hz까지 5Hz 간격으로 주파수를 조절하며 차압TRIANGLE p를 측정하여 차압을 이용하여 유량Q를 계산하였다. 이때 차압계에 Pitot tube를 연결하여 측정한 차압의 평균값으로V _{avg} = {1} over {2} sqrt {{2 TRIANGLE p} over {rho }}를 계산하였고 이를 이용하여 실제 유량Q=V _{avg} A _{배관}와 레이놀즈 수Re=` {rho V _{avg} D} over {mu }를 구하였다. 이때 모든 유동의Re가 23125와 54810 사잇값을 가지는 것으로 보아 모든 유동이 난류 유동임을 알 수 있다. 또 차압계에 오리피스 관을 연결하여 측정한 차압의 평균값으로 이론 유량Q` _{ideal} =A _{0} sqrt {{2( TRIANGLE p)} over {rho (1- beta ^{4} )}}을 계산하였고 이를 이용하여 이론 유량에 대한 실제 유량의 비율인 토출계수C _{0} = {Q} over {Q _{ideal}}를 구하였다. 모든 주파수 범위에서 실제 유량은 이론 유량보다 작은 값이 도출되었고 따라서C _{0}도 1보다 작은 값이 도출되었다. 마지막으로 레이놀즈 수Re와 토출계수C _{0} 사이의 관계 그래프를 그려보았는데 원래는Re가 증가함에 따라C _{0}가 완만하게 감소하는 추세를 보여야 하지만 감소하다가 다시 증가하는 모습을 보이는 등 그런 경향이 잘 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다.이러한 오차의 원인에 대해 분석해보면 첫째, 측정하는 범위가 매우 작기 때문에 매우 넓은 범위에서 그려지는Re와C _{0} 사이의 관계 그래프와 경향이 다소 다를 수 있다. 둘째, 본 실험에서 유량을 계산할 때 베르누이 방정식을 적용했는데 베르누이 방정식은 정상유동에서 점성효과가 무시되고, 비압축성 유동으로 가정하며, 유선을 따라서 적용되는 방정식이므로 실제 유체와는 차이가 있다. 실제 실험에서는 이상유체와 다르게 관의 형태와 유체의 점성에 따른 마찰 손실과 오리피스 근처에 생기는 와류, 기체의 압축성 등이 존재할 수 있다. 셋째, 실험실의 실제 온도에 따른 밀도와 점성계수를 고려하지 않고rho `=`1.2`[kg/m ^{3} ],mu =1.7894` TIMES `10 ^{-5} `[kg/ms]로 가정하여 계산했다. 따라서 실제 실험실의 온도에 따른 밀도와 점성계수 값과 차이가 있으므로 계산 값에 미세한 오차가 발생할 수 있다. 넷째, 오리피스 실험장치의 차압계 자체의 정밀도에 의한 오차도 존재할 수 있다. 또한 사용 기간이 오래될수록 압력 검출부와 압력이 가해지는 도압관 측에 노후화가 진행되면서 마모와 부식에 의해 오차가 발생할 수 있다. 마지막으로 속도조절기 장치도 주파수를 입력한 값과 정확히 일치하게 발생시킬 수 없을 것이기 때문에 이로 인한 오차도 발생할 것이다. 이와 같은 다양한 오차의 원인들은 실험할 때 측정하는 주파수의 범위를 더 넓게, 더 작은 간격으로 실험 데이터 측정 수를 늘려 정확도를 높일 수 있을 것이다. 또한 CFD를 활용하여 더 정밀한 실험을 할 수 있을 것이다.

공학/기술| 2024.01.02| 5페이지| 2,000원| 조회(515)

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