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[일반기계기사 기계재료] 이론정리

기계 재료합금의 특징ㆍ경도 및 강도는 증가 한다ㆍ주조성, 내식성, 내열성은 증가 한다ㆍ가단성, 전성, 연성은 낮아진다ㆍ열 및 전기 전도도는 낮아진다.ㆍ용융점 온도는 낮아진다.비중단조, 압연, 인발 들 소성 가공된 금속이 주조 한 것 보다 비중이 크다.경금속 비중경금속: LI 리듐 -> NA 나트륨 -> MG 마그내슘 -> AI 알루미늄 (비중 4.5이하)중금속 비중중금속: FE 철 -> CU 구리 -> NI 니켈 -> AU 금 -> PB 납 -> IR 이리듐용융점고체가 녹아 액체로 되는 온도점, 최소 용융점:HG 수은, 최대 용융점:W텅스텐열 평창계수온도가1도 올라감에 따라 길이가 늘어나는 비율 MG 마그네슘 -> PB납 ->ZN아연상자성체자기장과 같은 방향으로 자성을 띠는 물질반자성체자기장과 반대 방향으로 자화 되는 물질강자성체자기장을 없애도 자화가 남아있는 성질연성가느다랗게 늘릴수 있는 성질전성얇은 판으로 넓게 펼 수 있는 성질피로한도반복 하중을 가하면 파괴 되는 현상크리프 한도고온 상태에서 일정 하중을 가하면 시간 시간 경과에 따라 변형이 증가 되는 현상마멸마찰에 의해 마찰 표면이 조금씩 부서져 나가는 현상청열취성200~300도에서 연신율을 낮아지고 강도와 경도는 높아지는 것. 취성은 높다저온취성재료의 온도가 상온 보다 낮아지면 경도와 인장강도는 증가 연신율은 낮아짐상온취성인(P)이 원인이 되어 충격값 및 인성이 저하 하는 현상적열취성황(S)가 원인이 되어 950도에서 인성이 저하하는 현상 MN을 첨가 하여 방지부식물 또는 공기중에 화학적 작용에 의해 금속 표면이 변화 하는 것침식화학적인 작용 뿐만아니라 기계적 작용도 수반되서 일어나는 부식 현상이온화 경향금속 원자가 전자를 잃고 양이온으로 되는 현상 이온화 경향이 크면 산화 되기 쉽다.내식성금속의 부식에 대한 저항력.냉각 속도에 따른 결정립의 크기ㆍ냉각 속도가 빠르면 결정 입자수가 많아져 결정입자는 미세화 된다.ㆍ냉각 속도가 느리면 결정 입자수가 적어져 결정입자는 조대화 된다.수지상 결정결정핵이 금속 원료, 용접 등에 사용된다.탄소강탄소 함유량이 0.03~2% 이하의 철로 주로 기계재료로 사용된다.합금강탄소강+다른금속(Mn,Cr,Ni,Mo,W)주철탄소 함유량이 2~6.68%이하의 철로 여리고 약하여 주물 재료로 사용된다.아공석강0.03~0.85% C-페라이트+펄라이트 조직공석강0.85% C-펄라이트 조직과공석강0.85~2% C-펄라이트 +시멘타이트 조직아공정 주철2~4.3% C-오스테 나이트 +레데뷰라이트 조직공정 주철4.3% C-레데뷰라이트 조직과공정 주철4.3~6.68% C-레데뷰라이트 +시멘타이트 조직순철의 성질ㆍ항자력이 낮고, 투자율이 높아 전기재료(변압기나 발전기의 철심)으로 사용된다.ㆍ단접성, 용접성 이 양호하다.ㆍ유동성 및 열처리성이 불량하고 상온에서 전연성이 풍부하다ㆍ항복점, 인장강도가 낮고 연실율, 단명 수축율, 충격값 인성은 높다.ㆍ비중은7.87 융용점은 1538도 이다.ㆍ인장강도는 18~25 경도 60~70이다ㆍ순철의 종유로는 암코철, 전해철 카보닐철, 수소환원철 등이 있다.ㆍ표준 조직은 일반적으로 다각형 입자 형태이며, 체심입방구조인 a조직이다.순철의 변태ㆍ768도(자기변태점) -> 체심입방 격자 (BBC a-Fe) -> 910도(동소변태점)-> 면심입방격자(FCC-r-Fe) -> 1400도(동소변태점) -> 체심입방 격자(BCC σ-Fe) -> 1538 융점항자력자기장에 영향을 받지 않은 힘투자율자성체가 자화하는 정도를 나타내는 물질 상수페라이트(ferrite)ㆍ탄소(C)함량이 0.025% 이하인 a-고용체, 파면은 백색이다.ㆍ극이 연하여 연성과 전선이 많고 인장강도는 작다ㆍ상온에서 강자성체이다ㆍ경도:80 연신율 40% 인장강도 35kg/mm^ㆍ최대의 연신율을 갖는 조직ㆍa고용체 : a페라이트 조직의 체심입방격자(BCC)펄라이트(perarlite)ㆍ탄소(C)함량이 0.85%의 a고용체+탄화철(Fe3C)ㆍ연하지만 강도는 크다ㆍ오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트 층(공석점)으로 변화된 조직ㆍ경도200 연신율10% 인장강도90kg/mm^ㆍ최Co)고온 강도와 경도 증가티탄늄(Ti)탄화물 생성, 내식성 증가구리(Cu)공기 중 내산화성 증가Ni+Cr강ㆍ연신율 및 중격값의 감소가 적다ㆍ경도가 크다.ㆍ열처리 효과가 크다.ㆍ열처리:800에서 담금질 550에서 뜨임 처리로 소르바이트 조직을 얻음Ni-Cr-Mo강ㆍ구조용강에서 가장 우수한 강이다.ㆍMo를 첨가하여 뜨림 취성을 방지할 수 있다.ㆍ뜨임에 의한 연화 저항이 크다. -> 고온 뜨임으로 인성 증가고력 강도강(Mn강)ㆍ듀콜강(저 망간강)-펄라이트 조직, 인장강도 및 내식성 우수, 조선 ,차량, 토목 등에 사용된다ㆍ하드 필드강(고 망간강)-오스테나이트 조직, 기차레일, 분쇄기 등에 사용된다.ㆍ탄소강에 자경성을 부여한 강인강이다.자경성담금질 온도에서 방랭하는 것만으로도 마텐자이트 조직이 생성되어 단단해 지는 것니켈, 크롬, 망간 등이 함유된 특수강에서 볼수 있는 현상이다.침탄용강가공하기 쉽고, 침탄후 열처리를 하여 표면이 단단하고 내마멸성을 증가시킨다.질화용강Ai,Mo,Cr,Ti등 특수 원소를 함유한다. Ai는 질화를 촉진 시킨다.질화표면 경화 법의 일종으로 질소를 강에 침투시켜 표면을 경화 시키는 것쾌삭강ㆍ강의 피절삭성을 증가시키고 가공성을 향상시키며 공구의 수명을 길게 한다.ㆍ황(S)쾌삭강 : 강+황(0.16%) 첨가한 것으로 나사용으로 사용된다ㆍ납(Pb)쾌삭강: 강+납(0.1%) 첨가한 것으로 자동차 및 절삭 가공에 사용한다. 납은 절삭성을 양호하게탄소 공구강고속절삭이나 강력 절삭용 공구 재료로는 부적당 하며, 줄,정,끌,쇠톱날 등에 사용합금 공구강탄소 공구강+Mn,Cr,Ni 등을 첨가, 고온 경도가 커 절삭 공구, 형 단조용으로 사용고속도강500~600도에서도 경도가 저하되지 않고 내마멸성이 크다표준 고속도강W+Cr+V, 250도에서 팽창율이 크며 2차 경화로 소르바이트 조직을 형성한다고급 고속도강단조가 안되고 균열 생기기 쉬운 Co계 고속도강이라 한다.주조 경질 합금강주조한 상태에서 금형에 주입하여 연마 성형하여, 만든 공구강.열처리를 하지않아도 경흑연을 미세화 시킨다.보통 주철ㆍGC 1~3종ㆍ인장강도 10~20ㆍ편상흑연 + 페라이트 조직ㆍ강인성이 작다, 단조작업이 불가능 하다.ㆍ용융점이 낮아 유동성이 양호하여 주조가 쉽다.ㆍ내 마멸성, 가공성 및 진동 흡수능력이 양호하다.고급주철ㆍGC 4~6종ㆍ인장강도 25이상ㆍ펄라이트+ 미세흑연 조직으로 펄라이트 주철이라 한다.ㆍ인장강도와 충격치는 회주철 보다 크다.미하나이트 주철ㆍ흑연을 미세화 하여서 강도를 증가시킨 주철ㆍ접종을 이용하여 과냉화 처리를 하였다ㆍ인장강도 35~45(펄라이트+흑연조직)의 고강도이다.ㆍ내마멸성, 내열성, 내식성이 큰 주철이다.ㆍ공작 기계의 안내면, 내연기관의 실린더 피스톤 등에 사용된다.합금 주철의 첨가 원소의 종류와 영향Ai강력한 흑연화, 저항성 향상, 내열성 증대Cr흑연화 방지, 탄화물 안정화, 경도증가, 내열성 및 내식성 향상 등Mo흑연의 미세화, 내마모성 증가, 두꺼운 주물의 조직을 균일화Ni흑연화 촉진, 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내마모성 증가Cu경도증가, 내마모성 내식성 향상Si내열성 항상Ti소량일 때 흑연화 촉진 및 미세화 다량일 때 흑연화 방지V강력한 흑연화 방지냉경 주철(칠드 주철)ㆍ소량의 규소를 함유한 주철에 미량의 망간을 첨가하여 만든 냉경 주물ㆍ주철 표면은 백주철, 내부틑 회주철 이다.ㆍ각종 롤 및 기차 바퀴(철도차량)등에 사용된다.ㆍ내마멸성이 요구 되는 기계부품의 용도에 사용된다.구상 흑연 주철ㆍ편상 흑연 주철에 비하여 강도가 커 탄소강에 유사한 주철이다.ㆍ페라이트와 펄라이트의 중간조직을 소눈 조직이라 한다.ㆍMg,Ca,Ce등을 첨가하여 흑연을 구상화 한 것이다.ㆍ시멘타이즈형의 경우 Mg의 첨가량이 많고 C와 Si양이 적어 냉각속도가 빠르면 나타나는 조직이다ㆍ페라이트형의 경우 Mg첨가량이 적당하고 C와 Si가 많아 냉각 속도가 느릴 때 나타나는 조직이다ㆍ펄라이트의 경우 시멘타이트와 페라이트형의 중간 상태이다ㆍ내 마멸성, 내열성, 내산성 등이 우수하다.ㆍ자동차 주물 재료로 사용된다.ㆍ주조 처리시 인장강도가 50~7>펄라이트저온뜨임ㆍ잔류응력을 제거하고 경도가 요구될 경우 150도 부근에서 가열후 냉각 처리ㆍ오스테 나이트 조직이 마텐자이트 조직으로 변화ㆍ마텐자이트 조직을 약 400도 로 뜨임 처리하면 트루스타이트 조직으로 변화고온뜨임ㆍ강인한 조직을 얻기위해 500~600도에서 가열 후 냉각 처리ㆍ트루스타이트 조직이 소르바이트 조직으로 변화블루잉상온가공한 강의 탄성 한계를 향상시키기 위하여 250~370도로 가열하는 작업저온 뜨임 취성뜨임 온도 200도 가량 까지는 증가나하, 250~300도 에서는 인성이 낮은 값을 나타내는 현상으로 써 탄소 함유량이 0.2~0.4% 인 구조용 강에서 볼 수 있다.A0~A4A0=210도(시멘타이즈) A1=723도 순철에 없고 강에서만 나타나틑 변태A2=768도 자기변태점(체심) A3=910도 동소 변태점(면심) A4=1400동소 변태점(체심)풀림ㆍ내부응력 제거와 경화된 재료의 연화(가공경화 제거)를 위해 A1변태점 이상에서 가열후 서냉ㆍ담금질 효과를 향상, 내부응력 제거, 인성의 향상ㆍ피절삭성을 개선ㆍ재료의 불균일 제거ㆍ주철의 내부응력을 제거라기 위해서는 500~600도에서 6~10시간 풀림처리를 한다.저온풀림ㆍA1변태 이하에서 열처리ㆍ프로세서 풀림, 응력제거 풀림ㆍ재결정 풀림고온풀림ㆍA3이상에서 열처리ㆍ완전풀림,확산풀림,향온풀림불림ㆍ주조나 소성가공에 의해 거칠고 불균일한 조직을 제거하기위한 것ㆍA4변태점 보다 40~60도 높게 가열후 공기중 냉각처리 한 열처리 이다.ㆍ결정입자는 조직이 미세하게 되고, 강도 및 경도는 크게 증가, 연신율과 인성도 증가한다.항온 열처리변태점 이상으로 가열한 재료를 연속적으로 냉각하지 않고, 어느 일정한 온도의 염욕 중에 냉각하여 그 온도에서 일정한 시간 동안 유지시킨 뒤 냉각시켜 담금질과 뜨임을 동시에 할수 있는 방법 이다.항온변태오스테나이트 상태에서 A1이하의 항온까지 급냉하고 그대로 유지할 때 일어나는 것항온 풀림펄라이트 변태가 진행되는 온도 600~700도 까지 열욕중 냉각시킨 것오스템퍼ㆍ오스테나이트 상이다

생산/제조/기계기능사| 2021.09.16| 15페이지| 3,000원| 조회(572)

기계재료, 일반기계기사, 필기자료, 암기자료, 공기업 기계직 필기

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[일반기계기사 기계공작법] 이론정리 평가A+최고예요

비절삭 가공금속재료가 가지는 가융성과 전성을 이용한 가공, 가융성을 이용한 가공으로는 주조와 용접가공이 있고, 전성을 이용한 가공에는 소성가공이 있다. 이와 같은 비절삭 가공에 사용되는 기계를 금속가공기계라 한다.? 가융성금속의 녹는 성질로 용융점이 200도 이하로 아주 낮은 합금을 총칭하여 가융(fusible)합금 또는 이융합금이라 한다.? 전성두드리거나 압착하면 얇게 펴지는 성질로 가전성이라고도 표현하며 주로 금, 은, 구리 등에서 두드러지게 나타나는 성질? 연성무르거나 부드럽고 약한 성질? 접합성한 데 이어붙이거나 서로 닿아서 맞붙이는 성질절삭가공금속재료의 절삭성을 이용한 가공방법으로 절삭가공과 연삭가공으로 분류된다. 절삭가공에 사용되는 기계를 공작기계라 한다.? 절삭공구에 의한 가공선반, 밀링, 드릴링, 셰이퍼, 플레이너 등의 공작기계로 이루어지는 가공- 절삭성: 금속을 자르거나 깎는 성질로 공작기계에서 절삭공구를 이용하여 금속을 절삭할 때 발생하는 금속조각을 칩이라 한다.? 연삭공구에 의한 가공연삭기, 호닝, 슈퍼 피니싱, 래핑 등에 의한 가공- 연삭성: 경도가 높은 광물의 입자나 숫돌로 문체의 표면을 갈아 광택을 내는 금속의 성질로 연마라고도 한다.특수가공전해연마, 전해연삭, 방전가공, 초음파 가공, 전해가공, 레이저 가공, 숏 피닝, 배럴가공, 버니싱 가공 등이 있다주물 제작 공정주조 방안 결정→ 모형(목형)제작→ 주형제작→ 용융금속→ 주입→ 주물목재의 건조법부패, 충해의 발지, 강도의 증개, 중량을 경감시키기 위해 필요. 목형의 수축 원인중 가장 큰 영향을 주는 것은 수분이기 때문에 수분을 제거하는 것이 가장 중요한 작업이다자연 건조법? 야적법: 원목건조? 가옥적업: 판재나 할재 건조인공 건조법? 증재법: 원목을 증기를 이용하여 건조시키는 방법? 침재법: 원목을 침재시키는 방법이며 균열과 변형을 방지하기 위해 목재를 담그는 것을 침수 시즈닝이라 한다? 자재법: 용기 속에 목재를 넣고 수증기를 불어 목재의 수액을 제거시킨 후 건조하는 방법? 훈재법2}} `````(W _{1`} :`해머의`중량[질량],``W _{2} ``:`단조물``및``앤빌등의``타격을``받는``부분의``전체`중량[질량])? 해머의 타격 속도E= {WV ^{2} eta } over {2g} ```(E:``단조```에너지,` eta `:`헤머``효율,`W:`해머의``무게)압연 가공두 개의 회전하는 롤러 사이에 소재를 통과시켜 단면적 또는 두께를 감소시켜 각종 판재, 형재, 봉재등을 성형하는 가공법압연 롤러구성요소? 몸체: 몸체의 형태에 따라 소재에 원하는 형상을 주는 곳? 네크: 몸체를 지지하는 부분? 웨블러(webbler): 구동계와 연결되어 동력을 전달받아 롤러를 회전시키는 부분압연 롤러의 절손? 롤러의 목(네크) 절손? 목과 동체 경계 절손 (목과 롤러 몸체의 경계)? 동체 절손 (롤러 몸체)? 롤러의 표면 거칠기 정도에 따른 절손압연 롤러의 재질칠드 주철 ? 칠드 롤(chilled roll)압하율{H _{0} -H _{1}} over {H _{0}} TIMES 100%```(H _{0`} :`롤러``통과``전``두께,`H _{1} :`롤러``통과``후``두께)압하율 증가시키는 방법? 지름이 큰 롤러 사용? 롤러의 회전 속도를 느리게 한다? 압연재를 뒤에서 밀어준다 (인장력을 가해 압연압력을 크게 한다)자력압연 조건mu GEQ tan theta ```( mu :``마찰계수,`` theta :``접촉각)##cos theta `=` {(R-t)} over {R} ```(t:`압연시``변화``두께,`R:``롤러의``반지름)압연의 종류- 분괴압연강괴에서 제품의 중간재를 만드는 압연으로, 강괴(ingot)란 거푸집에 부어 여러 가지 형상으로 주조한 금속이나 합금의 덩어리이다? 블룸(bloom) - 조강: 줄상편, 대강편 등으로 인고트(ingot;주괴)를 압연하여 4각 또는 원형 단면의 가늘고 긴 모양으로 한 것? 슬랩(slab) - 후강? 시트 바(sheet bar) - 박강판: 압연기로 만들어진 얇은 판상(두께 6~12mm)의 강? 빌릿금속- 1100~1200도씨에서 경도 및 강도가 저하- 고온강도가 크나 취성이 있다- 고속 정밀 절삭에 적당? 세라믹 공구: 산화알루미늄(알루미나;Al _{2} O _{3})를 주성분으로 여기에 산화물(규소, 마그네슘)아니 탄화물(티탄)을 소량 첨가하여 소결시킨 합금- 고온 경도가 크고 충격에 약하다- 절삭유를 사용하지 않는다- 1500도씨에서 경도 및 강도가 급격히 저하? 써밋 공구(cermet tool): TiCN을 주성분으로 만든 합금? 다이아몬드 공구- 비철금속 및 비금속 재료의 정밀 절삭에 사용- 오랜 시간동안 고속 연속 절삭이 가능절삭제의 사용 목적? 냉각작용: 공구와 공작물의 온도 증가 방지? 윤활작용: 공구와 공작물의 마찰에 의한 마모 방지? 세척작용: 칩을 씻어버리는 작용으로 절삭작용을 좋게 한다. (주철 절삭시에는 절삭유 사용 안함)절삭유의 구비 조건? 냉각성, 윤활성, 유동성이 좋아야 한다? 발화점(착화점), 인화점이 높아야 한다? 마찰계수가 적어야 한다? 유막은 높은 내압력에 견디어야 한다수용성 절삭유선반, 밀링, 드릴링, 연삭작업시 사용, 윤활작용보다 냉각작용의 효과가 큼, 고속절삭 및 연삭작업에 적당? 에멀션유: 광유에 비눗물 혼합(1:20)? 솔류블형: 고속도 작업 또는 연삭 작업? 솔류션형: 연삭작업불수용성 절삭유? 광물성유: 점성이 낮고 경절삭용에 적당, 석유, 기계유, 석유+기계유 등이 있다- 석유: 석유+유황유 ? 고속 절삭용, 니켈, 스테인레스강, 단조강 등의 절삭, 나사깎기, 브로칭 가공, 깊은 구멍뚫기, 자동선반 등에 적당- 기계유: 저속도 절삭에 적당하며, 태핑, 브로칭 가공에 사용? 지방질유: 동물성유, 식물성유, 어유- 동물성유(돈유): 저속절삭, 다듬질 가공- 식물성유: 점성이 높고 중절삭용, 윤활성 양호, 냉각작용 불량, 구성인성 발생 감소, 나사깎기, 기어가공, 다듬질 절삭, 저속절삭시 사용- 혼합유: 동, 식물성유+광물성유 ? 강력절삭, 윤활성 향상- 극압유: 고온, 고압 마찰 사용 ? 윤활작용 목적, 극압 돌리개 등이다④ 심봉(mandrel): 중공제품 가공시 필요- 고정심봉(solid mandrel): 두께가 얇은 기어, 플랜지, 풀리 등의 외주 및 측면 가공 가능- 팽창심봉(expanding mandrel): 다소 지름 조절이 가능- 조립심봉(corn mandrel): 지름이 큰 관 가공시 사용⑤ 방진구(work rest): 지름에 비해 길이가 긴 공작물 가공시- 고정방진구: 베드 위에서 조(jaw) 3개로 공작물을 잡아 주면서 깊은 구멍 가공시 사용- 이동방진구: 왕복대의 새들에 고정, 조 2개를 이용하여 긴 축 가공시 사용선반작업의 종류외경절삭, 끝면절삭, 정면절삭, 절단, 테이퍼절삭, 곡면절삭, 구멍뚫기, 보링, 너링, 나사절삭 등① 테이퍼 절삭 작업- 복식 공구대를 회전시키는 방법- 심압대를 편위시키는 방법- 테이퍼 절삭장치에 의한 방법- 가로이송과 세로이송을 동시에 작업하는 방법- 총형 바이트에 의한 방법② 센터작업③ 단면절삭(facing)④ 모방절삭⑤ 나사절삭 작업- 잇수비(속도비)i= {공작물의``피치} over {리드``스크루의``피치(어미나사의``피치)} = {주축의``기어``잇수} over {리드스크루의``기어``잇수}가공시 주의할 점① 양 센터 높이가 같고 수평면 상에서 중심선과 바이트의 이동선이 평행하지 않을 때 원뿔형인 테이퍼 가공이 나타난다② 양 센터의 높이가 다른 경우에는 쌍곡면이 나타난다심압대주축과 더불어 재료를 고정하는 지지대, 주축에는 회전력이 있지만, 심압대는 주축의 회전력으로 종속적으로 움직인다테이퍼 가공재료의 중심을 기준으로 지름이 줄어들거나 늘어나는 곡면(또는 기울기 있는 직선)형의 가공을 말함보링가공재료를 고정시키고 보링용 공구를 사용하여 구멍을 뚫는 가공널링가공미끄럼 방지의 목적으로 재료의 표면에 사선의 흠을 내는 가공밀링머신많은 절삭날을 가진 다인공구를 사용하여 가공물의 표면을 정밀하게 깎아내는 공작기계.평면절삭, 키 홈 절삭, 절단작업, 각 홈 절삭, 정면 절삭, 곡면 절삭, 기어 절삭, 총형 절삭, 나사 절삭드를 넣어 아세틸렌을 발생③ 침지식 발생기: 용기에 물을 넣고 카바이드를 천에 싸서 필요시 물에 담가서 아세틸렌을 발생- 침지식이 가장 간단하지만 충격에 의한 폭발의 위험이 크다불꽃의 종류① 표준 불꽃(중염성 불꽃): 산소와 아세틸렌의 비가 1:1인 상태의 불꽃으로 연강, 주철, 구리, 알루미늄 용접에 적합② 탄화염 불꽃(아세틸렌 과잉 불꽃): 산소보다 아세틸렌을 많이 사용한 불꽃으로 경강, 스테인레스 강, 스텔라이트, 모넬메탈 등의 용접에 적합하다③ 산화염 불꽃(산소 과잉 불꽃): 아세틸렌보다 산소를 많이 사용한 불꽃으로 구리, 황동 용접에 적합하다청정기아세틸렌 발생기에서 불순물인 인화수소, 황하수소, 암모니아 등을 제거하기 위함안전기발생기로 산소가 역류되거나 역화(火)되는 것을 방지하기 위한 것① 수봉식 안전기: 저압용② 스프링식 안전기: 고압용토치 팁의 능력① 프랑스식: 표준 불꽃으로 1시간 동안 용접시 아세틸렌 가스의 소비량(L)로 나타낸다예) 팁 100 → 한 시간에 100L의 아세틸렌 소비② 독일식: 용접할 연강판 두께로 나타낸다예) 1번 팁 → 1mm의 연강판 용접에 적합가스절단금속의 가스절단은 산소와 철의 화학반응을 이용한 연강의 산소 절단을 의미한다산소-아세틸렌가스 절단① 가장 잘 절단할 수 있는 금속: 연강② 절단이 가장 곤란한 금속: 구리, 주철, 알루미늄, 스테인레스 강스카핑(scarfing)강제품의 각종 흠집(균열, 요철, 주조결함, 탈탄층)을 불꽃에 의해 녹여 제거하는 작업아크용접모재와 전극 사이에서 4500~6000도씨의 아크 열을 발생시켜, 이 열을 이용하여 용접봉과 모재를 녹여 접합하는 방법이다. 아크 용접에는 피복 아크 용접과 특수 아크 용접인 불활성가스 아크 용접, 서브머지드 아크 용접,CO _{2}가스 아크 용접 등이 있답피복 아크 용접피복제가 심선을 둘러싸고 있는 용접봉을 사용한 아크 용접① 아크의 길이: 아크 길이가 일정할 때, 전압은 전류가 증가함에 따라 지수곡선 모양으로 변한다② 아크 용접봉: 피복 아크 용접봉의 내부방법이다

생산/제조/기계기능사| 2021.09.16| 30페이지| 3,000원| 조회(592)

기계공작법, 일반기계기사, 필기자료, 암기자료, 공기업 기계직 필기

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열역학실험 보고서?실험 주제 : 열전도도 실험?실험 일시 :?실험 장소 :?실험 조원 :실험 결과 요약이번 실험은 열전도도 실험으로 열전도도 실험장치를 사용하여 열전도도의 개념을 이해한다. 실험을 하면 기준관과 시험편이 연결된 장치를 사용하며 실험에서 측정한 온도를 가지고 시험편의 열전도도 값을 구해 볼 수 있다. 하지만 실험 결과에서 기준관에 열전도도와 시험편의 열전도도가 많은 차이가 나오는 것을 확인할 수 있다. 이는 실제 실험에서 발생하는 오차들 때문에 차이가 심하며 왜 이런 현상이 이러났는지 결과에서 알아 볼수 있다. 또한 실험 과정에서 푸리에 법칙을 사용하여 열전도도를 구하는 과정을 이해 해야 한다. 이번 실험은 오차가 어디서 발생했으며 또한 푸리에 법칙을 이용하여 열전도도를 구하는 과정을 정확히 이해해야한다.1. 실험 목적고체가 전자기파에 대해 반투명하지 않다면 대류가 없고 복사효과도 무시되기 때문에 균일한 등방성 고체 내에서 전도에 의한 열 흐름은 쉽게 이해된다. 열전도도 측정 장치를 사용하여 고체의 열전도도 측정법을 익히고 전열저항과 전열량을 계산함에 있어 푸리에의 법칙을 이해하고 사용하는데 열전도도 실험의 목적이 있다. 따라서 어떠한 열원으로부터 열을 받아서 정상상태의 열 이동으로부터 열전도도를 구하고 전도에 의한 열전달 현상을 이해하도록 한다.2. 관련이론▣ 열전도 (heat conduction)- 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 이것과 접하고 있는 저온부로 열이 전달되어 가는 현상을 말한다. 예를 들면 금속막대의 한쪽 끝을 가열하면 가열되는 부분부터 순차적으로 뜨거워지는 경우나, 온도가 다른 물체끼리의 접촉에 의해 열의 이동이 일어나는 경우가 이에 의한다. 액체나 기체 내부에서의 열의 이동은 주로 대류에 의해 일어나지만, 고체내부에서는 주로 이 방법에 의해서 열이 이동한다. 열전도에 의한 물체 내부에서의 열의 전달속도는 물질 내부에서의 온도 기울기(단위길이당의 온도차)에 비례하지만, 물질의 종류에 따라 큰 차이가 있다. 예를 들면, 열전도실험Q : 열유속(W/m2)k : 열전도율(W/m?k)A : 단면(m2)ΔT : T1-T2Δx : 물체의 길이< 열저항 >R _{t,cond} == {T _{s,1} -T _{s,2}} over {q _{x}} = {L} over {kA}열접촉저항으로인한 온도강하*전도에 대한 열저항< 접촉저항 >R '' _{t,c} = {T _{A} -T _{B}} over {q '' _{x}}▣ 열전달- 열전달은 온도차이로 인해 발생하는 에너지의 전달로서 전도, 대류, 복사 세 가지의 형태로 구분할 수 있다. 열이 전달되는 양은 3가지 전달방법 모두의 경우에 전달 현상이 일어나고 있는 면적에 비례하여 증감하게 된다. 따라서 전달 중에 있는 열량(즉 단위시간당 전달된 열량의 크기)은 그 자체의 값도 중요하나 단위 면적당 전달되는 열량이 더 큰 의미를 가질 수 있다. 이렇게 전달되는 단위시간당, 단위면적당 열전달량(q)을 열유속이라 정의한다. 이 열유속은 열전달이 일어나는 물체간의 경계면 면적에 대하여 정의하게 되며 물체의 크기와 상관없이 전달현상이 얼마나 활발하게 일어나는가는 표시하는 물리량이다.①전도 열전달은 고체 또는 정지상태의 유체 내에서 이루어진다. 기체 내에서의 전도는 기체 분자의 불규칙한 운동에 의해, 액체 내에서의 전도는 기체보다 더 조밀하고 강한 상호영향을 가진 분자의 운동에 의해 이루어진다. 고체 내에서는 격자 진동의 형태인 원자의 운동에 의해 이루어진다.②대류열전달은 고체 표면과 움직이는 유체 사이에서 분자의 불규칙한 운동과 거시적인 유체의 유동, 두 가지의 메커니즘에 의해 이루어진다. 대류열전달은 유체의 유동이 외부로부터 작용하는 힘에 의해 이루어지는가 또는 온도차로 인한 부력에 의해 발생하는 가에 따라 강제 대류와 자연대류로 구분된다.③복사 열전달은 물질에서 방사되는 에너지가 전자기적인 파동에 의해 전달됨으로써 이루어진다. 전도와 대류는 매질이 있어야 이루어지지만 복사의 경우 진공상태와 같이 매질이 없는 상태에서도 이루어진다. 온도 T인 물체 표면으1} ``-``T _{4}} over {DELTA L _{a} `/k _{a} A+ DELTA L _{b} `/k _{b} A+ DELTA L _{c} `/`k _{c} `A}그림. 재질 a, b, c로 이루어진 평면벽에서의 열전달3. 실험 방법시험편1.실험 장치실험 장치 개략도①고수조②온도 조절기③선택 스위치④유량계2.주의 사항1) 장치는 단단하고 냉수 공급과 배수가 용이한 곳에 평평하게 설치한다.2) 진동이 심한 곳에서의 사용을 피한다.3) 내부기기는 물리적인 충격으로부터 보호한다.4) 오랜기간 동안 기기를 사용하지 않을 때는 전원코드를 뽑는다.5) Head Tank, Hot Bath, Chill Bath 물을 교체 한다.3.실험 방법①시험편을 기준 통 사이에 부착시키고 냉각수가 일정하게 흐르는 밸브로 조절한 후 유량계의 유량을 기록한다.②온도를 서서히 올려 일정한 열류가 같은 밀도로 흐를 수 있도록 조절한다.③정상상태에 완전히 도달한 후 절환 돈도지시계로 각점의 온도를 측정한다.④측정칭 의하여 계산식에 대한하여 K값을 구한다.⑤온도를 바꾸어가며 데이터를 측정하여 측정한 데이터의 평균값을 구한다.⑥온도를 바꾸어가며 데이터를 측정하여 측정한 데이털의 평균값을 구한다.⑦측정이 완료되면 온도를 서서히 내려 온도가 50도 이하가 되면 냉각수의 공급을 정 지시킨다.4. 실험 결과재질시험편기준관직경40mm40mm두께L _{a} =`4mm(4~5번 열전대 간 간격:14mm)L _{R} =`30mm(열전대 간 간격)L _{b} =`2mm(6~7번 열전대 간 간격:12mm)열 전도도kR = 320 kcal/mㆍhrㆍ℃★1kcal=4186J기준과의 열전도도를 도표로 찾아보면 구비슷하게 나왔다.30mm온도설정 1. 60도2. 80도3. 100도4. 120도5. 140도●온도 값T1T2T3T4T5T6T7T8T9T1060 DEG C5250*************91780 DEG C6966*************321100 DEG C86827*************24120 DEG``#```````=58.3354W우리 조의 열전단률(120도)전체 평균 열전달률(60~140도){dot{Q}}77.93W58.3354W●시편의 표면 온도T4기준관5mm표면 온도T시험편4mm 14mm dT=T4-T표면두께=5mm직경=40mm기준관K=320kal/m*hr*ºC5mm ※푸리에 법칙으로 표면 온도값을 구할 수 있다.①우리 조의 표면온도1)시편 A의 표면온도1-1.윗면의 표면온도{dot{Q}} `=77.93W`=`( {320} over {3600} 4186J/m TIMES s TIMES DEG C)( {0.04 ^{2} TIMES pi } over {4} m ^{2} )( {T _{4} -T _{표면} CENTIGRADE } over {0.005m} )#T _{표면} =87.1667 CENTIGRADE 1-2.아랫면의 표면온도{dot{Q}} `=77.93W`=`( {320} over {3600} 4186J/m TIMES s TIMES DEG C)( {0.04 ^{2} TIMES pi } over {4} m ^{2} )( {T _{표면} CENTIGRADE -T _{5}} over {0.005m} )#T _{표면} =`61.8333 CENTIGRADE 2)시편 B의 표면온도2-1.윗면의 표면온도{dot{Q}} `=77.93W`=`( {320} over {3600} 4186J/m TIMES s TIMES DEG C)( {0.04 ^{2} TIMES pi } over {4} m ^{2} )( {T _{6} -T _{표면} CENTIGRADE } over {0.005m} )#T _{표면} =55.1667 CENTIGRADE 2-2.아랫면의 표면온도{dot{Q}} `=77.93W`=`( {320} over {3600} 4186J/m TIMES s TIMES DEG C)( {0.04 ^{2} TIMES pi } over {4} m ^{2} )( {T _{표면} CENTIGRADE -T _{7}} over {0.005m} )#T _{표면} =41.8333 CENTa} {TRIANGLE T _{a}} over {x _{a}} =k _{b} A {TRIANGLE T _{b}} over {x _{b}}#A= {0.04 ^{2} TIMES pi } over {4} m ^{2}①우리 조가 측정한 데이터를 가지고k _{a} ,k _{b}를 구한다.{dot{Q}} `=77.93W=k _{a} A {T _{1} -T _{2}} over {x _{a}} =k _{a} A {87.167 CENTIGRADE -61.833 CENTIGRADE } over {0.004m}THEREFORE k _{a} =9.795J/m*s* CENTIGRADE {dot{Q}} `=77.93W=k _{b} A {T _{1} -T _{2}} over {x _{b}} =k _{b} A {55.167 CENTIGRADE -41.833 CENTIGRADE } over {0.002m}THEREFORE k _{b} =9.302J/m*s* CENTIGRADE②전체 평균의 데이터를 가지고k _{a} ,k _{b}를 구한다.{dot{Q}} `=58.335W=k _{a} A {T _{1} -T _{2}} over {x _{a}} =k _{a} A {73.376 CENTIGRADE -51.024 CENTIGRADE } over {0.004m}THEREFORE k _{a} =8.307J/m*s* CENTIGRADE {dot{Q}} `=58.335W=k _{a} A {T _{1} -T _{2}} over {x _{a}} =k _{a} A {46.576 CENTIGRADE -35.024 CENTIGRADE } over {0.002m}THEREFORE k _{b} =8.037J/m*s* CENTIGRADE우리 조의 데이터전체평균의 데이터k _{a}9.795J/m*s* CENTIGRADE 8.307J/m*s* CENTIGRADEk _{b}9.302J/m*s* CENTIGRADE 8.037J/m*s* CENTIGRADE5.고찰●실험에서의 오차 원인실제 실험결과 값을 바탕으로 시편의 표면온도같다.

공학/기술| 2018.05.28| 16페이지| 1,000원| 조회(1,745)

열역학, 열전도, 열전도실험, 열역학실험

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강제대류 실험 평가A+최고예요

열역학실험 보고서?실험 주제 : 강제대류 실험?실험 일시 :?실험 장소 :?실험 조원 :실험 결과 요약이번 실험은 강제대류 실험으로 강제대류 실험장치를 사용하여 대류 열전달 계수의 개념을 이해한다. 실험을 할 때 두 번을 나누어서 실험을 진행하는데 바람의 세기나 온도를 조절하여 각각 실험을 진행한다. 그의 결과로 실험에 대한 대류 열전달 계수를 구하고 이론에 대한 열전달 계수를 구해 서로의 오차를 비교해 본다. 이때 오차율을 10% 이내에 나왔으며 각 지점에서의 오차율의 차이를 확인할 수 있다. 또한 레이놀즈 수와 Pr 수를 구하고 마지막으로 Nu수를 구 할 수 있다. 실험 결과값으로 대류 열전달률의 식에 대해 이해할 수 있었으며 이번 실험은 기본적으로 고정시키는 값이 많고 계산해야하는 값들이 많기 때문에 정확히 계산하는 것에 따라 오차에 크게 영향을 미친다.실험 목표이 실험은 설계나 공학적인 목적을 위해 자주 사용되는 강제 대류 열전달의 환경을 실험적으로 관찰하고, 여러 가지 판의 종류에 대하여 Nusselt수와 열전달 계수를 실험적으로 계산하고, 실험 상황에 맞게 선택된 실험식으로부터 얻은 값과 비교하여 오차의 정도를 확인함으로써 대류 현상에 있어서의 무차원 상관식을 이해하고, 자연 대류와 강제 대류 현상의 총체적 이해를 목표로 한다.실험 배경●대류 열전달과 대류 열전달 계수 (h)열전달에는 전도, 대류, 복사의 3가지 기본적인 형태가 있는데, 전도와 대류는 매질이 필요하다는 점에서 서로 유사하지만, 대류에서는 유체의 이동을 필요로 한다. 대류 열전달은 열전도뿐만 아니라 유체 이동도 포함하게 되므로 복잡하다. 유체가 이동하게 되면 그 유체가 뜨겁고 차가운 유체 덩어리를 접촉시키게 하며 이는 유체의 많은 부분에서 열전도율을 높이므로 유체의 유동은 열전달을 증대시키게 된다. 그러므로 유체를 통한 열전달률은 전도에 의한 경우보다 대류에 의한 경우가 더 높게 된다. 대류 열전달은 유체의 속도 뿐만 아니라 유체의 상태량인 점성계수, 열전도도, 밀도, 비열에 의하여 ON한 후, Heater Volume으로 Heater의 용량을 설정한다.4) Heater 설정 후, 온도가 안정되면 각 부분의 계측값을 읽어 기록한다,5) Heater 용량 및 Fan의 속도를 가변하여 상기 실험을 2-3회 실시하여 Date를 기록한다.6) 실험이 종료되면 Heater의 전원 및 Fan스위치를 끄고 주전원 스위치를 내린다.실험 결과●결과 값1번째 실험W-m1195[W]Nozzle D/P11[mmH _{2} O]Pipe D/P24[mmH _{2} O]Outer Temp[CENTIGRADE ]Surface Temp[CENTIGRADE ]Inner Temp[CENTIGRADE ]129CENTIGRADE247CENTIGRADE 132CENTIGRADE 39CENTIGRADE352CENTIGRADE 141CENTIGRADE 49CENTIGRADE460CENTIGRADE 145CENTIGRADE 58CENTIGRADE5Speed VolumeVolume Heater Control4032번째 실험W-m1179[W]Nozzle D/P5.6[mmH _{2} O]Pipe D/P4.8[mmH _{2} O]Outer Temp[CENTIGRADE ]Surface Temp[CENTIGRADE ]Inner Temp[CENTIGRADE ]132CENTIGRADE286CENTIGRADE 195CENTIGRADE 49CENTIGRADE395CENTIGRADE 209CENTIGRADE 66CENTIGRADE4110CENTIGRADE 214CENTIGRADE 80CENTIGRADE5Speed VolumeVolume Heater Control303●고정 값D _{1}34.92mm(외경)D _{2}32.12mm(내경)k0.415W/m BULLET Kh10T _{INF }20 CENTIGRADE `(대기온도)L1.1mrho _{air}1.2kg/m ^{3}C _{p}1004J/kg BULLET Kmu 1.708 TIMES 10 ^{-5} `pa BULLET s●Surface Temp1번32mH _{2} O} `=`107.849`PaV= sqrt {{2 TRIANGLE P} over {rho _{air}}} = sqrt {{2 TIMES 107.849} over {1.2}} =13.407`m/s2번째 실험TRIANGLE P=0.0056mH _{2} O TIMES {1.013 TIMES 10 ^{5} Pa} over {10.332mH _{2} O} `=`54.91PaV= sqrt {{2 TRIANGLE P} over {rho _{air}}} = sqrt {{2 TIMES 54.91} over {1.2}} =9.566m/s●질량 유량{dot{m}} = rho A _{2} V= rho _{air} A _{2} VC _{d} `````(C _{d} =1)1번째 실험{dot{m}} = rho _{air} A _{2} VC _{d} `=`1.2[kg/m ^{3} ] TIMES ( pi TIMES 0.03212 TIMES 1.1)[m ^{2} ] TIMES 13.407[m/s] TIMES 1=1.786kg/s2번째 실험{dot{m}} = rho _{air} A _{2} VC _{d} `=`1.2[kg/m ^{3} ] TIMES ( pi TIMES 0.03212 TIMES 1.1)[m ^{2} ] TIMES 9.566[m/s] TIMES 1=1.274kg/s●파이프 내 열전대 각 점의 실제 온도t _{gi} =t _{g} + {q _{t} ( pi D _{2} L)} over {{dot{m}} C _{p}} `````(t _{g} 는`초기온도)1번째 실험t _{gi} =t _{g} + {q _{t} ( pi D _{2} L)} over {{dot{m}} C _{p}} `=`39+ {9521.636( pi TIMES 0.03212 TIMES 1.1)} over {1.786 TIMES 1004} =39.589 CENTIGRADE t _{gi} =t _{g} + {q _{t} ( pi D _{2} L)} over {{dot{m}} C _{p}} `=`49+ {9ANGLE T _{ln} = {TRIANGLE T _{e} - TRIANGLE T _{i}} over {ln( TRIANGLE T _{e} / TRIANGLE T _{i} )} = {100.33-110.33} over {ln( {100.33} over {110.33} )} =105.251 CENTIGRADE h= {{dot{Q}}} over {A _{s} TRIANGLE T _{ln}} = {1195} over {pi TIMES 0.03212 TIMES 1.1 TIMES 105.251} =102.288W/m ^{2} TIMES K1번째 실험의 3번TRIANGLE T _{e} =T _{s} -T _{e} =`139.33-49=90.33 CENTIGRADE TRIANGLE T _{i} =T _{s} -T _{i} =139.33-29`=110.33 CENTIGRADE TRIANGLE T _{ln} = {TRIANGLE T _{e} - TRIANGLE T _{i}} over {ln( TRIANGLE T _{e} / TRIANGLE T _{i} )} = {90.33-110.33} over {ln( {90.33} over {110.33} )} =99.997 CENTIGRADE h= {{dot{Q}}} over {A _{s} TRIANGLE T _{ln}} = {1195} over {pi TIMES 0.03212 TIMES 1.1 TIMES 99.997} =107.662W/m ^{2} TIMES K1번째 실험의 4번TRIANGLE T _{e} =T _{s} -T _{e} =`139.33-58=81.33 CENTIGRADE TRIANGLE T _{i} =T _{s} -T _{i} =139.33-29`=110.33 CENTIGRADE TRIANGLE T _{ln} = {TRIANGLE T _{e} - TRIANGLE T _{i}} over {ln( TRIANGLE T _{e} / TRIANGLE T _{i} )} = {81.33-110.33} over {ln( {81.33} 107.662-106.101��} over {107.662} TIMES 100`=`1.45%오차율`=` {��113.213-117.928��} over {113.213} TIMES 100`=`4.165%2번째 실험오차율`=` {��64.236-55.402��} over {64.236} TIMES 100`=`13.752%오차율`=` {��67.921-62.155��} over {67.921} TIMES 100`=`8.49%오차율`=` {��71.425-69.09��} over {71.425} TIMES 100`=`3.23%오차율2341번째 실험`6.6771%1.45%4.165%2번째 실험13.752%8.49%3.23%※오차율은 2번째 실험 2번 지점에서 13%를 제외하고 나머지는 10%미만으로 거의 비슷하게 나온점을 확인할 수 있다. 크게 잘못된 점 없이 실험을 진행한 것을 알 수 있다.고찰●실험 결과에 대한 이해저희는 이번 실험에서 온도 값은 고정시켜두고 바람의 세기만 변화시켜서 실험을 진행하였다. 이런 변수를 두었을 때 대류 열전달 계수가 어떻게 달라졌는지 알 수 있었다. 이론적으로 대류 열전달 계수는 강제대류에서 바람의 세기가 강해질수록 더 높게 나오는데 이 이론을 실험을 통해서 확인할 수 있었다. 먼저 첫 번째 실험에서의 바람의 세기는 강했기 때문에 바람의 세기가 적은 두 번째 실험 때 보다 측정된 온도가 더 적게 나왔고 그로 인해 외부와의 온도차인TRIANGLE T 는 두 번째 실험에서 더 크게 나왔다. 대류 열전달 식을 살펴보면 아래 식과 같이 나타낸다. 여기서 우리는 이번실험{}^{{dot{Q}} `=`Ah( TRIANGLE T)`[W]}에서 열전달률(Q)과 면적(A)는 고정시키고 바람의 세기만 변수로 두었기 때문에 대류 열전달 계수인h와 온도 차이인TRIANGLE T의 관계를 알 수 있다. Q와A가 고정일 때 에는 대류 열전달 계수h와 온도차TRIANGLE T가 서로 반비례인 점을 확인할 수 있다. 즉 온도차가 커질수록 열전달 계수가 작아진다는 말s

공학/기술| 2018.05.28| 16페이지| 1,000원| 조회(880)

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유동가시화 [유체역학] 평가D별로예요

유체역학실험 보고서?실험 주제 : 유동 가시화 실험?실험 일시 :?실험 장소 :?실험 조원 :실험 결과 요약이번 실험은 유동 가시화 실험으로 유체의 흐름을 실험을 통해 직접 확인하고 그에 따른 유선 또는 박리점, 와류등 유체의 흐름을 관찰하는 실험입니다. 먼저 층류와 난류상태인 유량에 차이를 두어 유선의 변화를 측정하고 장애물 형상에서 유체가 만나면 어떻게 유선이 변화 되는지 직접 눈으로 관찰합니다. 각각에 실험에서 박리점에 위치를 파악하고 유량과 형상에서의 박리점의 관계를 이해하는데 목적이 있습니다. 형상에 따른 유동박리가 각각의 유동에 어떤 영향을 미치는지 실험을 통해 알 수 있고 또한 그에 관한 식이 실험 결과 값과 큰 차이가 없다는 점을 알 수 있습니다. 이를 통해 이번 실험에서는 형상에 관해 유선을 정확히 관측하여 박리점을 찾고 그에 따른 저항과 유선을 관찰하는 것에 실험의 성패가 달려있다고 생각합니다.1. 실험 목적실험을 통해 유체의 흐름 상태에서 원, 사각형, 누적형 등의 모델 주위에 형성되는 유동을 가시화 하여 쉽게 관찰하고, 그 유동을 알 수 있는데 목적이 있다. 그렇기 위해선 유동 가시화에 대해 정확히 이해하고 실험 방법을 익히고 실험 장치를 사용할 수 있어야 한다. 또한 유체의 유동 형태의 모사 방법을 이해해야 한다. 그리고 실험에서의 장애물 형상에 따른 우선의 차이점을 관찰하고 유동의 영역에 따른 유동 형태의 차이를 관찰해야 한다. 형상에 의한 저항과 유동에 따른 저항을 이해할 수 있어야 한다.2. 관련이론1)유동가시화유동 가시화는 유동정보를 가장 손쉽게 얻을 수 있는 방법이다. 유동가시화는 전달현상 과정을 가시화하는 것으로, 속도, 압력, 밀도 및 온도 등과 같이 우리 눈에는 보이지 않는 유동정보의 공간분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 방법을 말한다. 예를 들자면 단층기법을 이용한 유동가시화가 있다. 이 방법은 레이저나 광원으로 평행광선을 만들어 측정하고자 하는 유동을 통과시키게 되면 유동의 밀도분포 등에 의하여 광파는 변형되거나 강도가 감쇄되어 맞은편에 위치한 영상입력장치에 도달하게 된다. 대상물체에 대하여 여러 각도에서 이와 같은 2차원 평면측정을 반복하여 유동정보를 수집하게 되면 유동장 전체 체적에 대한 밀도분포를 알게 되고 이를 이용하여 속도, 압력, 온도 등의 유동정보를 알아낸다. 이와 같은 방법 외에도 여러 가지 유동가시화 방법이 있는데 이러한 방법들을 이용하면 손쉽게 유동정보를 얻을 수 있다.2)유선유선-유체가 흘러갈 때 각각의 점에서 주어진 순간에 모든 곳에서 속도 벡터에 접하는 선유적선-주어진 유체질점이 실제로 통과한 경로. 경로의 각 점에서 속도벡터를 그려보면 유적선에 접함유맥선-지정된 점을 주어진 순간보다 더 일찍 지나갔던 질점들의 위치를 나타냄.(정상유동에서는 유선, 유적선, 유맥선이 동일하게 나타남.)박리점-유체의 속도가 0 이 되는지점후류영역-유체흐름중에 있는 물체의 후방부근을 따라서 생기는 유체의 흐름3)유동 가시화의 종류정성적 유동가시화먼저 정성적인 유동가시화기법은 유동형태를 눈으로 보거나 사진으로 찍어서 관찰하여 유동장의 정성적 정보를 파악하는 방법이다. 쉽게 말하자면 유동의 모양을 관측하는 것이라 할 수 있다.정량적 유동가시화정량적인 유동가시화기법은 가시화된 유동영상을 컴퓨터나 비디오카메라를 이용하여 정량적으로 즉, 유체역학적 정보(속도, 압력, 밀도, 온도)를 디지털화하여 수치적으로 변환 표시하는 방법을 말한다.4)유체 저항유체가 흐를 때 고체벽면을 만나거나 정지 유체장 내를 물체가 이동할 때에는 유체와 고체면 사이에 마찰저항과 물체의 기하학적 형태에 따른 압력저항을 얻게 된다. 일반적으로, 난류흐름에 의하여 경험하는 저항은 압력저항으로서 유동의 박리에 의하여 만들어지는 물체의 후류 영역에 민감하며 따라서, 뭉툭한 물체일수록 저항이 커진다.참고로 경계층의 성질은 유체가 물체에 미치는마찰저항에 큰 영향을 받는다.#저항계수`:`C _{D} = {D} over {rho U ^{2} {A} over {2}}##rho :`유체밀도```D`:`압력`저항`U`:`유체`속도`A`:`표면적#압력계수`:`C _{p} = {p-p _{w}} over {rho {U ^{2}} over {2}} =1-4sin ^{2} theta #5)와류유체의 회전운동에 의하여 주류와 반대방향으로 소용돌이치는 흐름. 강하게 회전하면서 흐르는 유체의 형태를 소용돌이 혹은 와류라 부른다. 흔히 수로의 불규칙성, 장애물 등으로 인하여 발생된다.6)항력물체가 유체 내에서 운동하거나 흐르는 유체 내에 물체가 정지해 있을 때 유체에 의해서 운동에 방해되는 힘7)양력흐름 속에 날개와 같은 상측과 하측의 형상이 다른 물체를 두면 물체는 상측과 하측의 압력이 다르기 때문에 흐름과 직각 방향으로 힘※유동의 흐름을 이용하여 활용한 예(양력)3. 실험 방법1)실험 장치(유량 및 잉크 토출 노즐) (잉크탱크)(유동 방해 장애물)(유동 가시화 패널)(형상 모델)(노즐헤더)2)실험방법① 유량공급 호스와 배수 호스를 연결한다② 잉크 밸브와 유량 공급 호스 밸브를 잠근다.③ 실험장치의 상판유리를 들어 실험하고자 하는 물체를 설치한다.④ 물체의 설치가 완료되면 상판유리를 닫는다.⑤ 물이 차올랐을 때 기포나 이물질이 없도록 만들어 준다.⑥ 잉크밸브를 열어 잉크의 흐름을 관찰한다.⑦ 유량조절밸브를 열어 층류상태 혹은 난류상태로 맞춘다.⑧ 유동을 관찰하고 물체를 바꿔가면서 실험절차를 반복한다.3)유의사항실험을 반복할 때 유량의 크기차이가 나지 않게 신중히 조절해야한다.물이 판 위쪽을 범람하지 않고 판사이로만 흐르게 해주어야한다.장애물을 손으로 놓는 과정에서 유체의 흐름에 영향을 많이 주어선 안된다.장애물과 판이 완전하게 밀착되어야 한다.4. 실험 결과 ( 진행방향 -> )(유속 느림) (유속 빠름)(유속 느림) (유속 빠름)(유속 느림) (유속 빠름)1)유속이 빠른 경우에 박리점이 유속이 느린 경우에 비해 더 뒤에서 나타났다. 후류 영역에서는 유선의 모양이 점점 퍼져나가는 것을 알 수 있다.2)세 가지 형상에 따라 다른 부분에서 박리점이 발생했다. 유속과 현상에 따라 유서의 흐름이 변화한 것을 알 수 있다.3)유속의 크기와 방향이 물체 현상에 따라 급변하여 유체와 현상에서 와류가 생겨 유체의 흐름에 영향을 주었다.5.고찰1)오차원인①동일한 유량에서 형상에 따른 유선의 형태와 박리점을 포착해야 하지만 유량의 크기를 감으로 조정하여 거기에 따른 오차가 발생하였다.②동일한 형상을 같은 위치에서 다른 유량으로 관찰해야 하지만 감에 의해 같은 위치를 잡아야 해서 거기에 따른 오차가 발생했다.③형상을 놓고 유리판을 덮는 과정에서 공기가 발생하여 유체 흐름에 영향을 주어 오차가 발생했다.④형상과 유리판에 완전히 밀착하지 못하고 그사이에 공간이 생겨 유체에 흐름에 영향을 주어 오차가 발생했다.⑤잉크에 밸브를 열었을 때 같은 양의 잉크를 맞추지 못하여 오차가 발생했다.⑥공급 밸브를 많이 열었을 때 물이 판 위로 흘러 유체에 흐름에 영향을 주었다.2)토의?우리 조는 실험결과에 대해 형사에 따라 전혀 다른 박리점과 후류영역의 범위가 달라짐을 알 수 있었다. 거기에 대해 원인을 분석해 보았는데 각 형상에 따라 운동량 손실 영역의 차이가 발생하여 그에 따른 압력 저항의 크기를 비교해 보았다.

공학/기술| 2018.04.13| 8페이지| 1,000원| 조회(538)

유체역학실험, 유동 가시화 실험, 공업실험

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