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단국대학교 기계공학과 11학번 졸업 //
※ 10년이상 넘은 자료입니다... 아직까지 팔리고 있는게 신기할 따름;;

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[A+자료] 기후변화와 해결방안 (생명과 환경)

REPORT제목 : 기후변화와 해결방안과목명 : 생명과 환경교수명 :학 과 :학 번 :이 름 :작성일 : 2016.04.02.제출일마감일 : 2016.04.14.1. 기후변화란12. 영향을 미치는 요인12.1 인위적 요인12.1.1 벌채 & 사막화12.1.2 대기오염22.2 자연적 요인22.2.1 지구-태양 시스템의 변화22.2.2 태양복사에너지의 변화32.2.3 지구 대기에 의한 에너지 흐름33. 대응방안43.1 국내43.2 국외4[표 1] 지표변화 형태에 따른 지표변화율과 알베도 변화1[그림 1] 온실가스에 의한 세계기온의 변화1[그림 2] 온실가스의 영향2[그림 3] 지구 공전궤도 이심률의 변화3[그림 4] 지구 지축경사의 변화3[그림 5] 백두산 폭발직후의 예상 피해범위41. 기후변화란[그림 3] 온실가스에 의한 세계기온의 변화기후변화는 기후의 상태가 변화하는 것으로, 수십년 이상 장기간 지속되는 평균이나 변동성의 변화에 의해서 인지가 가능한 경우를 말한다. 자연적 내부과정이나 외부 강제력, 또는 인위적인 대기조성과 토지이용의 변화 등을 원인으로 들 수 있다. 유엔기후변화협약에서 정의하는 기후변화는 대기의 조성을 변화시키는 인원적인 활동이 직, 간접적인 원인이 되어 발생하는 기후변화라고 하고 있다. [그림 1]을 보면 온실가스에 의한 세계기온변화를 확인할 수 있다. 급격한 산업혁명을 원인으로 점차적인 상승이 이루어지고 있으며 그에 따라서 기후변화가 일어나고 있는 추세이다. 또한 많은 국가에서 이러한 기후변화를 줄이기 위한 다양한 방안들을 만들고 있는 추세이다. 다음의 내용은 이러한 기후변화의 요인과 이에 따른 대안을 기술할 것이다.2. 영향을 미치는 요인2.1 인위적 요인인간이 살아온 기간은 범지구적인 관점에서는 매우 짧다. 그에 반해 지구환경 변화에 매우 큰 영향을 미치고 있다. 예를 들어 불의 사용, 화전농법, 목축 농지 개간 등을 보면 알 수 있듯이 많은 지형을 변화시켰고 또한 산업화가 진행되면서 다량의 에너지 소모하는 등 많은 기후변화를 일으켰다. 인간에 의한 요인을 확인하면 다음과 같다.2.1.1 벌채 & 사막화농업이 발달하면서 인간은 대규모의 개간을 시작하였다. 이에 따라서 숲을 파괴하기에 이른다. 넓은 삼림이었던 지역은 이미 벌채가 되어 없어진 지 오래되었다. 이러한 벌채가 주요 요인 중 하나인 이유는 개간으로 인해 노출된 토양에서 수분이 증발함에 따라서 건조해진 지면의 잠열이동이 줄어들기 때문이다. 실제로 빛을 반사하는 수치를 나타내는 알베도가 점점 증가하게 된다. 따라서 지면의 온도는 높아지게 되고 대기 중 이산화탄소 수치가 줄어들지 않기 때문에 대기 문제의 영향으로 바뀔 수 있다.[표 1] 지표변화 형태에 따른 지표변화율과 알베도 변화지표변화 형태지표 변화율(%)알베도 변화사바나 -> 사막1.80.16 -> 0.35중위도 삼림 -> 초원1.60.12 -> 0.15열대 우림 -> 사바나1.40.07 -> 0.162.1.2 대기오염대기오염은 위의 요인보다 더 큰 영향을 미치고 있다. 실제로 대기를 구성하는 성분 중 이상화탄소, 메탄, 오존 등이 차지하는 양은 매우 적지만 실제 기후변화에 가장 큰 영향을 미치고 있다. 이들 가스는 대기를 통해 에너지가 전달되는 과정에서 중요한 작용을 하기 때문이다. 따라서 많은 국가에서 엄격한 규제를 통해 관리하고 있다. 이러한 가스들을 온실가스라고 하는데 온실가스란 온실효과를 야기하는 가스라고 정의되고 있다.온실은 태양의 에너지가 유리를 통과해 안으로 들어와 온실 내의 식물과 토양을 따뜻하게 데워주는 역할을 한다. 이런 현상을 빗대어 온실효과라고 하는데 지구를 아주 거대한 온실이라고 가정하고 점점 얇아지는 오존층으로 인해 지구로 들어오는 에너지의 양이 점점 늘어나 온도가 증가하는 것을 의미한다. 이 때 매우 중요한 역할을 하는 것이 온실 가스이다. 대기중에 존재하는 온실가스는 지표면에서 반사되어져 나가는 에너지를 반사시켜 다시 지구로 들어오게 한다. 현재 극위도 지역에서는 오존층이 많이 줄어들어서 빙하가 빠른 속도로 녹고 있다. 따라서 해수면의 높이가 높아지고 점차적으로 큰 기후변화를 야기 할 것이다.[그림 4] 온실가스의 영향2.2 자연적 요인기후변화는 대기 ? 해양 ? 지구 표면 시스템에 들어오고 나가는 에너지의 흐름과 각 시스템에서의 에너지 평형에 의해 나타난다. 이러한 평형은 서로 긴밀하고 복잡한 연관이 있기 때문에 요인 또한 다양하다. 이러한 복잡성 때문에 자연환경 변화에 따라 나타날 수 있는 기후변화 크게 지구와 태양을 중심으로 한 태양에너지의 변화에 의한 요인, 태양흑점의 변화와 관련한 태양복사에너지의 변화에 의한 요인, 지표면에서 이용할 수 있는 에너지가 대기를 통해 흐르면서 에너지가 변하기 때문에 발생하는 요인 등이 있다.2.2.1 지구-태양 시스템의 변화지구의 자전과 공전운동의 변화에 따라 지표면에 도달하는 태양에너지의 양은 항상 다르다. 시간적으로 볼 때 지구는 태양을 중심으로 편심된 타원의 형태 공전하고 있기 때문에 태양에 가까워질 때에는 태양에너지를 더 많이 받고 멀어져 있을 때는 적게 받는다. 그렇기 때문에 계절이 생겨났고 이에 따른 기후역시 다르다. 또한 공간적으로 볼 때에도 역시 다르다. 지구의 위도에 따라서 기후가 다른데 대표적으로 적도와 남극, 북극을 예로 들 수 있다.하지만 이러한 원인들은 기후변화의 요인이라고 할 수 없다. 왜냐하면 주기적으로 기후가 바뀌기 때문이다. 올해 여름이 있었다고 내년에 여름이 없다고는 할 수 없지 않는가. 그렇다면 근본적인 원인을 찾을 필요가 있는데 이러한 원인은 타원궤도의 이심률과 지축경사가 시간에 따라서 달라지기 때문에다. 이는 범지구적인 관점에 해당하는 매우 천천히 일어나는 지구현상이지만 과거에 빙하기를 예로 들어볼 때 굉장히 차이가 큰 기후변화를 이끌 수 있기 때문이고 지축경사가 바뀜에 따라서 적도의 위치가 달라질 수 있기 때문에 이 또한 큰 기후변화를 만들 것이다.[그림 5] 지구 공전궤도 이심률의 변화 [그림 6] 지구 지축경사의 변화2.2.2 태양복사에너지의 변화기후 변화에 대한 대부분의 이론은 태양에서 나오는 복사에너지양이 일정하다고 가정하고 있다. 지구상에 나타나는 기후 변화는 대기에 도달하는 태양에너지의 양과 밀접한 연관이 있다. 앞에서 말한 지구-태양에너지의 변화에 따른 요인에서처럼 한 지역에서 받는 태양에너지의 변화에 따라서 기후가 바뀌는 것처럼 말이다. 하지만 100년 동안 약 0.5%의 태양에너지의 변화가 발생하였다고 한다. 이러한 원인으로는 태양 흑점의 변화에 의함이라고 할 수 있는데 흑점의 수에 따라서 태양의 온도의 변화가 관측되어 진다고 한다. 흑점의 개수나 약 11년 주기로 변화한다고 하니 이에 따른 태양복사에너지 역시 변화가 발생하기 때문에 기후변화가 일어날 수 있을 것이다.2.2.3 지구 대기에 의한 에너지 흐름지표에서 이용할 수 있는 에너지의 양은 대기를 통해 들어오는 에너지를 통한다. 따라서 대기의 상태에 따라 에너지의 양이 달라지기 때문에 주요한 요인이 될 수 있다. 큰 예를 들어 지표면에서 나타나는 화산 활동을 들 수 있는데 화산이 폭발하면서 엄청난 양의 가스와 화산재가 대기로 분출되는데 이것들이 안정한 성층권까지 가게 되면 짧게는 수개월에서 길게는 수년까지 머무르게 된다고 한다. 따라서 외부로부터 들어오는 에너지를 차단하게 되면서 큰 변화를 줄 수 있다.[그림 7] 백두산 폭발직후의 예상 피해범위3. 대응방안3.1 국내현재 국내에서는 환경부에서 제 4차 기후변화 종합 대책을 발표되었다고 한다. 하지만 12년도까지로 되어 있고 13년도에 따른 제 5차 기후변화 종합 대책에 대해서는 말이 없다. 정부에서 운영하고 있는 기후변화홍포 포털에서는 관리가 제대로 이루어지지 않아 어떠한 상황으로 진행되어지고 있는지 확인하기가 힘든 실정이다. 따라서 제 4차 기후변화 종합 대책을 기준으로 내용을 기술하도록 하겠다.가장 중요하게 여기는 것은 온실가스이다. 우리나라는 전체 에너지 소비량의 약 97%를 수입한다. 석탄수입 세계2위, 석유수입 세계 3위국이며 온실가스 배출량은 세계10위로 OECD국가 중 가장 빠른 속도로 증가하고 있다. 최근 에너지절약형 산업구조로 대기오염물질을 저감하여 온실가스 배출이 줄어들고 있지만 다른 선진국과 비교해 볼 때 우리나라의 온실가스 배출량은 여전히 높다. 이에 따라서 정부는 모든 대책을 총괄하는 대책 총괄팀을 두고 산하에 폐기물 대책팀, 대기 교통 대책팀, 수질 대책팀으로 분야별 저감 대책 추진팀을 구성하고 국가적인 적응전략 수립팀을 따로 마련하였다. 또한 대책지원팀을 만들어 온실가스를 줄이는 연구를 하게 하였다.비단 온실가스의 영향뿐만이 아니라 국민들의 인식증진을 위한 교육과 홍보 역시 추가되었다. 국민의 인식증진이 이루어져야 기후변화에 대한 대응이 적절히 이루어지기 때문이다. 따라서 정부 종합 홍보대책반을 구성, 운영하고 보다 다양한 계층을 목표하는 체계를 이루기로 하였다. 그리고 국민들뿐만 아니라 지방 자치단체, 민간단체에도 지방정부연합인 ICLEI의 활동을 활성화 하였는데 이로 인해 전국적인 효과를 볼 수 있을 것이라 기대할 것이다.

공통교양과목| 2016.09.19| 7페이지| 4,000원| 조회(226)

방송통신대, 생명과환경, 공통교양과목, 기후변화와 해결방안, 기후변화란

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[A+] 기계공학실험3 터빈성능실험

REPORT제목 : 터빈 성능실험과목명 : 기계공학실험3교수명 :학 과 : 기계공학과학 번 :이 름 :실험일 : 2016. 04. 11제출일 : 2016. 04. 18실험 요약● 실험 목적발전소에서 사용하는 터빈은 에너지를 갖고 있는 유체가 터빈의 깃에 부딪혀서 터빈을 돌린다. 이 때 유체가 가지고 있는 에너지에 대한터빈이란 동력을 생산해내는 장치로서 전반적인 구조와 작동원리는 펌프와 반대가 된다. 본 실험에서는 터빈(turbine)에 효율과 일정 낙차로 물을 공급하면서 수량이 변할 때의 수차의 성능 변화를 시험하고 그 성능을 검토하고 시험법을 습득하는 것이 이 실험의 목적이다.● 실험 결과P _{th} -Q GraphP-Q Grapheta -Q GraphP`,``P _{th} -Q` Graph1. 서 론11.1 실험목적11.2 실험이론11.2.1 터빈11.2.1.1 충동터빈21.2.1.2 반동터빈21.2.2 유량21.2.3 터빈의 이론 동력21.2.4 터빈의 발생동력21.2.5 터빈의 효율22. 본 론32.1 실험장치32.2 실험방법32.3 실험 시 유의사항33. 결 론33.1 실험 결과표33.2 실험결과 그래프34.고찰 44.1 용어정리44.1.1 Weir44.1.2 프로니 브레이크 하중54.2 토의54.2.1 Q의 단위54.2.2 N의 단위54.3 오차 요인64.3.1 감각에 의한 오차요인64.3.2 프로니 브레이크에 의한 오차65.참고문헌7Table. 1 Test Result (Measurement)3Table. 2 Test Result (Computation)3Table. 3 Revised Test Result (Computation)6Fig. 1 Francis turbine2Fig. 2 Test Equipment3Fig. 3P _{th} -Q Graph3Fig. 4P-Q Graph4Fig. 5eta -Q Graph4Fig. 6P`,``P _{th} -Q` Graph4Fig. 7 Sharped crested weir4Fig. 8 Broad creste는 것이 이 실험의 목적이다.1.2 실험이론1.2.1 터빈Dankook University Mechanical Engineering물이 가지고 있는에너지를 러너의 작용으로 기계 에너지로 변환하는 기계를 수력원동기(turbine)라 한다. 이는 위치에너지를 가진 물이 수차에 유입할 때에는 속 도 에너지 또는 압력 에너지로 변환되고, 수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 torque)을 발생하게 된다. 이 발생된 동력, 즉 기계 에너지는 그대로 이용되는 경우는 없고 발전기와 직결되어 다시 전기에너지로 변환되어 이용된다. 이와 같은 시 설을 수력 발전소라 한다. 터빈은 일반적으로 충동 터빈(impulse turbine)과 반동 터빈(reaction turbine)의 두 가지로 분류한다.1.2.1.1 충동터빈충동터빈은 하나 또는 여러 개의 고속 자유제트에 의하여 구동된다. 이 각각의 제트는 터빈 휠 외부에 있는 노즐 내에서 가속된다. 마찰과 중력이 무시된다면, 유체가 터빈 버킷을 지나갈 때 유체의 압력이나 러너에 대한 속도는 변화하지 않 는다.따라서 충동터빈에서는 유체가속과 수반되는 압력강하는 깃 외부에 있는 노 즐 속에서 일어나며, 유체가 곽 찬 상태로 러너를 흐르지 않는다.1.2.1.2 반동터빈반동터빈에서 압력변화의 일부는 외부에서 일어나고, 일부는 가동깃 내에서 일어난다. 유체가 노즐이나 안내깃(guide vane) 또는 위키트 게이트(wicket gate) 라고 하는 고정깃을 지나갈터빈 성능 실험Key Words: turbine (터빈), Pelton wheel (펠톤 수차), motor(모터), efficiency (효율), power (동력)초록: 이번 실험에서는 터빈의 성능을 측정하는 실험을 하였다. 수조에 90°인 v형 깃을 놓고 유량에 따른 이론동력, 발생동력, 효율을 계산하고 그래프화 하였다. 전체적으로 유량이 상승함에 따라서 각각의 값들 역시 상승하는 형태를 띠는 것을 확인하였다. 실험의 수식에 어려운 점이 있어서 그 부분은 4.2절에 기술하였다.때너쪽으로 흐른다. 물은 거의 반지름 방향으로 러너에 유입되고, 거의 축 방향으로 유출되도록 아래쪽으로 방향을 바꾼다. 유동형태는 원심펌프의 경우와 정반대 로 생각할 수 있다. 러너에서 유출된 물은 방수로로 들어가기 전에 흡출관(draft tube)으로 알려진 디퓨저(diffuser)로 흘러간다.Fig. 1 Francis turbine1.2.2 유량90 DEG weir로 된 유량 관계식은Q=Kh ^{{5} over {2}} ```[=]```(m ^{{1} over {2}} /s)(m ^{{5} over {2}} )```[=]```m ^{3} /s```[ != ]```m ^{3} /min여기서Q : 유량[m ^{3} /min],h : 수두[m],K : weir 계수이며K= {8} over {15} sqrt {2g`} `tan theta ```[=]```(m/s ^{2} ) ^{{1} over {2}} ```[=]```m ^{{1} over {2}} /s여기서,theta =90 DEG 이므로K= {8} over {15} sqrt {2g}라고 할 수 있다.1.2.3 터빈의 이론 동력P _{th} =Q TRIANGLE P````[=]```(m ^{3} /s)(kN/m ^{2} )```[=]```kW여기서,P _{th} : 터빈의 이론 동력[kW],Q : 유량[m ^{3} /s],TRIANGLE P : 압력차[kPa]1.2.4 터빈의 발생동력P= {2 pi lNW} over {60} ```[=]```(rad/cycle)(cycle/min)(N)```[=]```W여기서,P : 터빈의 발생동력[W],l : 프로니브레이크의 암의 길이[m],N : 터빈의 회전 속도[rpm],W : 프로니브레이크의 하중[N]1.2.5 터빈의 효율eta = {P[W]} over {P _{th} `[kW]} LEFT ( {1kW} over {10 ^{3} W} RIGHT ) TIMES 100(%)2. 본 론2.1 실험장치Fig. 2 Test Equipment● 펠톤수차 및 수로● 압력용기 : 펌프 정하는 것이 많으므로 개개인이 맡은 위치를 확인하고 실험을 실시한다.② 실험 도중에 프로니 브레이크의 하중을 수은계를 이용하여 구하게 되는데 0위치가 1N에 해당하므로 유의하여 읽는다.③h를 읽을 때 검정색 깃을 기준으로 세워서 읽는다. 깃 밖에 있는 파란색 부분에 깃을 세우지 않도록 유의한다.3. 결 론3.1 실험 결과표Table. 1 Test Result (Measurement)Measurement전류[A]전압[V]수두차[mm]압력[kPa]프로니브레이크하중 [N]1110068100.821.21107115131.512073201.141.813075251.35214079301.4Table. 2 Test Result (Computation)ComputationN[rpm]Q[m ^{3} /min]P _{th}[kW]P[W]eta [%]16.670.002850.000470.08918.828.800.003170.000790.14718.6312.000.003400.001130.22119.5415.600.003640.001520.34022.4518.670.004140.002070.43821.13.2 실험결과 그래프Fig. 3P _{th} -Q GraphP _{th} -Q그래프는 선형으로 올라가는 그래프의 형태를 띤다.Fig. 4P-Q GraphP-Q 그래프는 앞선P _{th} -Q의 그래프와 마찬가지로 선형으로 증가하는 형태를 띤다.Fig. 5eta -Q Grapheta -Q그래프는 선형은 아니지만 유량이 커질수록 효율 역시 커지고 있는 형태를 나타낸다.Fig. 6P`,``P _{th} -Q` Graph이 그래프를 통해 이론 동력과 발생 동력의 차가 매우 큰 것을 알 수 있다.4.고찰4.1 용어정리4.1.1 Weir{} ^{(1)}weir란 하천에 설치되어 유량 및 유속을 측정하고 수위를 조절하는 장치로서 수위증가, 유량배분 및 조절 등의 목적으로도 사용된다. weir의 종류로는 sharp crested weir, broad crested weir, submerged wweir (수중위어)Fig. 9 Submerged weir{} ^{(4)}weir 하류의 수면이 weir의 윗부분보다 높을 때 weir의 윗부분의 흐름은 상류가 되므로 월류량은 하류의 영향을 받게 된다. 이와 같은 weir를 Submerged weir라고 한다.4.1.2 프로니 브레이크 하중{} ^{(5)}Fig. 10 Prony brake프로니 브레이크는 Gaspard de Prony가 발명한 것으로 그 원리는 축에 달려있는 풀리 사이에 brake block를 놓고 풀리를 돌렸을 때의 마찰에 의해서 저울에 힘을 가하는 장치로 토크를 계산하는데 유용한 장치이다. 우리 실험에서는 저울 대신에 수은계를 사용하여 직접적인 힘을 측정하였다..4.2 토의4.2.1 Q의 단위Q의 단위를m ^{3} /min로 만들기 위해서 기존에 사용하던9.81m/s ^{2}이 아닌 단위 환산을 한 값35316m/min ^{2}을 대입해야한다.Q=Kh ^{{5} over {2}} [=]```(m ^{{1} over {2}} /min)(m ^{{5} over {2}} )```[=]```m ^{3} /min이론 동력을 구하기 위한 식P _{th} =Q TRIANGLE P에는 위에서 구한Q를m ^{3} /s 단위로 환산한 값을 대입하여 구하였다.결과적으로P _{th}를 구하기 위해 유량의m ^{3} /min을m ^{3} /s의 단위로 다시 바꿔야하는 과정을 거쳐야하는데 차라리 처음에9.8m/s ^{2}을 대입하여 유량을 처음부터m ^{3} /s의 단위로 맞추었더라면 괜히 복잡한 과정 필요 없이P _{th}를 구할 수 있지 않을까 생각한다.4.2.2 N의 단위실험1의 예를 들어보면N=6.7rpm이 나왔다. 하지만 6.7rpm이라는 값은 1분에 6.7회 회전한다는 말인데 약 9초에 1회전 하는 매우 느린 속도이다. 따라서 이 값은 rpm단위가 아닐 것 같다는 생각이 들게 되었다.따라서P의 계산식에서N의 단위를 확인하였는데 나머지 값의 단위는 다 알고 있기 때문에N의 단위를 알기 위해 단위환산을 위W)`

공학/기술| 2016.08.25| 11페이지| 1,500원| 조회(286)

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REPORT제목 : 제트 반동과목명 : 기계공학실험3교수명 :학 과 : 기계공학과학 번 :이 름 :실험일 : 2016.03.21.제출일 : 2016.03.28.실험 요약● 실험 목적압력을 받고 있는 유체로부터 기계적 일을 유출해 내는 한 방법으로, 그 압력을 이용하여 유체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(jet)가되도록 하는 것이다. 이렇게 하여 가속된 분류는 터빈의 깃으로 향하게 되고, 깃에 부딪힌 분류의 운동량의 변화 즉 충격량으로 인해 발생된 힘에 의해서 터빈은 회전하게 된다. 본 실험에서는 물의 분류가 평판 깃 혹은 반구형 깃에 부딪힐 때 발생되는 힘을 측정하고, 이를 분류의 운동량과 비교해 봄으로써 충격량-운동량 원리에 대한 이해를 도모하고자 한다.● 실험 결과m _{m}m _{w}실험Qm ^{3} /s(10 ^{-4} )TsxmU _{0}m/sUm/srho QUNFNC4kg12kg12.45490.113.122.990.734.365.9522.79430.123.563.440.964.564.7432.93410.123.733.621.064.564.3043.24370.134.134.041.314.953.788kg24kg13.58670.124.564.481.604.762.9723.24740.134.134.041.314.993.8233.69650.144.704.621.715.353.1444.07590.155.185.112.085.942.861. 서 론11.1 실험목적11.2 실험이론11.2.1 날개가 평판일 때21.2.2 날개가 반구형일 때21.2.3 관련 방정식32. 본 론32.1 실험장치32.2 실험방법32.3 실험 시 유의 사항43. 결론43.1 실험결과 계산43.1.1m _{m} =4kg일 때43.1.2m _{m} =8kg일 때 43.2 결과 표 작성43.3 실험 그래프43.3.1U와U _{0} 비교53.3.2 물의 모멘텀, 힘 비교53.3.3 실험별C(실험계수) 비교53.4 자유물체도 그리기 & 식 유도54.고찰64.1 그래프 해석64.2 오차요인64.2.rsity Mechanical Engineering1.1 실험목적압력을 받고 있는 유체로부터 기계적 일을 유출해 내는 한 방법으로, 그 압력을 이용하여 유체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(jet)가되도록 하는 것이다. 이렇게 하여 가속된 분류는 터빈의 깃으로 향하게 되고, 깃에 부딪힌 분류의 운동량의 변화 즉 충격량으로 인해 발생된 힘에 의해서 터빈은 회전하게 된다. 본 실험에서는 물의 분류가 평판 깃 혹은 반구형 깃에 부딪힐 때 발생되는 힘을 측정하고, 이를 분류의 운동량과 비교해 봄으로써 충격량-운동량 원리에 대한 이해를 도모하고자 한다.1.2 실험이론압력을 받고 있는 유체로부터 기계적 일을 유출해 내는 한 방법은, 그 압력을 이용하여 유체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(jet)가 되도록 하는 것이다. 이렇게 하여 가속된 분류는 터빈의 깃을 치게 되고 이 마찰력으로 인하여 터빈은 회전하면서 기계적인 일을 하게 된다.노즐(NOZZLE)로부터 분사되는 방향인 축에 관해 대칭인 평판 날개에 유속U _{0} `m/s로Q`m ^{3} /s의 충격을 가한 후 �燒� 각도로 전향 되면서 유속이U`m/s된다고 가정하자. 날개를 치기 전후의 고도차와 정수압 차는 아주 작으므로 거의 무시하면 날개를 향해Y방향으로 유입하는 물의 momentum은rho QU _{0}이며 날개를 떠나는 물이 가지는 운동량의Y방향 성분은��rho QU`cos beta 이다. 역학적 - 운동량의 원리란 충격전후의 운동량의 변화율이 바로 충격량과 같음을 의미하므로 유체의 흐름은 에너지를 가지고 운동하고 있는 것이다. 이것을 유용하게 이용하기 위해서 압력을 받는 유체를 고속으로 분출해야 한다. 즉, 고속의 유체는 많은 운동에너지를 가지고 있고, 이것을 충격에너지로 바꾸어서 사용할 수 있다. 과 같이 노즐로부터 분사된 사출 수맥의 방향 즉X축에 대칭인 반구형 날개에v _{0} [m/sec]의 속도로W[kg/sec]율인 분류가 충격을 준 후beta 의 각도로 변하면서 유속이v _{1} [m/sec]로 되었다고 반원형 컵이 받는 최대 충격력은F _{max} =2 rho QU _{0} jockey의 무게는0.61(kg) TIMES 9.81(N). jockey가 영점으로부터Y만큼 움직였을 때, vane이 얻을 수 있는 힘F는 모멘트의 평형으로 얻을 수 있다.F= {xmg} over {d} (N)그리고U와U _{0}와의 관계는 에너지 보존 법칙에 의해 다음과 같다.출구에서 운동에너지= 나갈 때 위치에너지 + 운동에너지제트반동U _{0} = sqrt {U ^{2} -2gs}{1} over {2} mU ^{2} = {1} over {2} mU _{0} ^{2} +mgs여기서 s는 노즐과 깃 사이의 간격이다.1.2.3 관련 방정식- 힘F (깃에 작용한)F= {x(추의````이동한`````거리)} over {d(지지점에서````깃까지의````거리)} mg- 유량Q (노즐을 통과하는)Q= {m _{w}} over {rho T}- 속도 (U,U _{0})(1)U _{0} 노즐 출구에서U _{0} = {Q} over {A} (2)U깃에서 반사될 때U ^{2} =U _{0} ^{2} -2gsU= sqrt {U _{0} ^{2} -2gs}- 실험계수CC= {깃에````전달되는````힘} over {momentum} {F} over {rho QU}2. 본 론2.1 실험장치급수관을 통해 공급되는 물은 끝단에 NOZZLE을 가진 연직관을 통해 분사하도록 되어 있으며 분사된 물은 반원형 컵 날개를 치게 되어 있으며 컵은 저울대에 연결되어 있다. NOZZLE과 날개는 투명한 cylinder속에 들어 있으며 cylinder의 바닥 부분에는 유출관이 연결되어 있어 이로부터 흘러나가는 물을 측정 유량을 계산해 낼 수가 있다. 또한 바닥 부분에는 분사된 물이 날개를 정확하게 때릴 수 있도록 NOZZLE을 정지시키기 위한 control screw가 3개 장착되어 있다. 날개를 지지하는 저울대는 저울 역할을 하는 것으로서 스프링에 연결되어 있고 한쪽 끝은 “ㄱ”자 모양으로 저울대 수평조절 나사에 의해 저울결론3.1 실험결과 계산3.1.1m _{m} =4kg일 때m _{mass} :m _{w} =1:3이므로(Fig. 3)m _{m} =4kg일 때m _{w} =12kg이다.m _{w} =12kg일 때 (실험 1)Q= {12} over {(1000)(49)} =2.449 TIMES 10 ^{-4} m ^{3} /secU _{0} = {2.449 TIMES 10 ^{-4}} over {{pi } over {4} (0.01) ^{2}} =3.118m/secU= sqrt {3.118 ^{2} -2(9.81)(0.04)}#``````=2.99m/secrho QU=(1000)(2.449 TIMES 10 ^{-4} )(0.543)#````````````````=0.732NF= {0.110} over {0.151} (0.61)(9.81)=4.36NC= {4.36} over {0.732} =5.95 이후 실험 2, 3, 4도 마찬가지로 위의 식을 사용하여 계산한다.3.1.2m _{m} =8kg일 때m _{mass} :m _{w} =1:3이므로(Fig. 3)m _{m} =8kg일 때m _{w} =24kg이다.m _{w} =24kg일 때 (실험 1)Q= {24} over {(1000)(67)} =3.582 TIMES 10 ^{-4} m ^{3} /secU _{0} = {3.582 TIMES 10 ^{-4}} over {{pi } over {4} (0.01) ^{2}} =4.561m/secU= sqrt {4.561 ^{2} -2(9.81)(0.04)}#``````=4.474m/sec~rho QU=(1000)(3.582 TIMES 10 ^{-4} )(4.474)#````````````````=1.603NF= {0.120} over {0.151} (0.61)(9.81)=4.756NC= {4.756} over {1.603} =2.97이후 실험 2, 3, 4도 마찬가지로 위의 식을 사용하여 계산한다.3.2 결과 표 작성Table. 2 Test resultm _{m}m _{w}실험Qm ^{3}r {2} w _{0} d ^{2} =0M _{0} =F _{spring} d _{1} -F _{추} d _{2} - {1} over {2} w _{0} d ^{2}Fig. 11 FBD in experimentSMALLSUM F _{x} =0;``````R _{x} =0#SMALLSUM F _{y} =0;``````R _{y} +F _{2} +F _{spring} -F _{추} -w _{0} d=0SMALLSUM M=0;#-M _{0} +F _{2} d _{2} +F _{spring} d _{1}#``````````````````````````````-F _{추} (d _{2} +x)- {1} over {2} w _{0} d ^{2} =0M _{0} =F _{2} d _{2} +F _{spring} d _{1}#````````````````````````````````-F _{추} (d _{2} +x)- {1} over {2} w _{0} d ^{2}실험전의M _{0}결과를 실험 후의 식에 대입하면 다음과 같다.F _{spring} d _{1} -F _{추} d _{2} - {1} over {2} w _{0} d ^{2}#=F _{2} d _{2} +F _{spring} d _{1} -F _{추} (d _{2} +x)- {1} over {2} w _{0} d ^{2}식을 정리하면F _{2} d _{2} =F _{추} {(d _{2} +x)-d _{2} }=F _{추} xF _{2} = {x} over {d _{2}} F _{추} = {x} over {d _{2}} m _{추} gTHEREFORE F= {x(추의```이동한```거리)} over {d(지지점에서```깃까지의```거리)} mg4.고찰4.1 그래프 해석(Fig. 4)(Fig. 5)에서는 4kg실험과 8kg실험에 따른U와U _{0}를 비교하였다. 두 값의 관계식에서와 마찬가지로 비슷한 형태를 띠는 것을 알 수 있다. 노즐 출구에서의 속도가 깃에서 반사되는 속도와 차이가 유지되는 이유는s값이 일정하기 때것이다.

공학/기술| 2016.08.25| 11페이지| 1,500원| 조회(277)

단국대학교, A+, 제트반동, 기계공학실험3

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[A+] 기계공학실험3 원심펌프 효율 평가A좋아요

원심펌프의 효율측정과목명 : 기계공학실험3교수명 :학 과 : 기계공학과학 번 :이 름 :실험일 : 2016-05-30제출일 : 2016-06-06Key Words: head(양정), Bernoulli’s equation(베르누이 방정식), venturi dimensions(벤츄리관 측정법), shaft power(축동력), water power(수동력), cavitation(공동현상)초록: 이번 실험에서는 원심펌프의 효율을 측정하는 실험을 실시하였다. 펌프 입구와 출구에 압력계를 이용하여 양정을 계산하고 벤츄리관의 원리를 이용하여 유량을 측정하고 이를 이용하여 수동력을 계산하였다. 또한 동시에 모터의 토크와 RPM를 측정하여 축동력을 구하였다. 이로부터 효율을 계산하였다. 결과적으로 유량에 따른 원심펌프의 효율은 점차 상승하다가 유량이1.599e-3m ^{3} /s일 때 최대의 효율을 가지게 되고 점차적으로 떨어지는 것을 확인 할 수 있었고 이에 원인을 관찰을 통해 cavitation의 영향이라는 것을 알 수 있었다.Fig. 6 Flow rate vs Shaft power & hydraulic power & Efficiency Graph1. 서 론1.1 실험목적1) 일정한 회전속도로 운전하고 있는 Centrifugal pump에 대해서 각 양수량에서의 양정(H), 동력(L), 축동력(L _{s}) 및 효율을 구하고 유량에 대한 관계를 비교하여 그 특성을 이해해고 펌프의 운전성능을 검토하고 나아가 동작물질(물)을 수반하는 유체 기계의 제반 성질을 이해하는데 그 목적이 있다.Dankook University Mechanical Engineering2) 최고 효율점의 유량, 양정, 회전수를 기초로 하여 비교 회전도를 계산한다.3) 펌프는 기계적 에너지을 주어서 유체 에너지를 얻는 장치로서 그 중 원심 펌프는 70%를 점하는 중요한 장치이다.1.2 실험이론● 양정(H)펌프의 양정(Head,H)은 펌프의 입구와 출구에 있어서의 유체 1kg당이 가지는 에너지 차로서 단위 {2g} +Z _{d} -Z _{s}where,gamma = rho g이 식에서P _{d},`P _{s}는 송출, 흡입관 내의 압력을 표시한다.P _{d} (P _{3} ) : gauge1 Baudon Pressure GaugeP _{s} (P _{2} ) : gauge2 Vacuum Gauge[b`ar]Z _{d} -Z _{s} : 압력계 1, 2의 수직거리(0.26m)V _{d},V _{s}는 송출관 흡입관의 속도로서 weir를 이용하여 측정한다. 만일 송출관경과 흡입관경이 같을 때d _{s} =d _{d}이면,V _{d} =V _{s}로서 식 중 제 2, 3항이 소거되며 다음과 같다.H= {P _{d} -P _{s}} over {gamma } +Z _{d} -Z _{s}TRIANGLE P=P _{d} -P _{s} [Pa]● 유량(Q)Q=C _{d} A _{1} sqrt {{2 TRIANGLE P} over {rho LEFT ( {A _{1} ^{2}} over {A _{2} ^{2}} -1 RIGHT )}}A _{1} : Venturi Inlet Area[m ^{2} ]A _{2} : Venturi Throat Area[m ^{2} ]C _{2} : 유출계수(본 장치의C _{d} =0.97)rho : 물의 밀도TRIANGLE P : Pressure drop across the venturi● 수동력(L _{w})그리고 유량은 다음 벤츄리관에 관한 식을 이용한다. 유체가 유량Q로 입, 출구를 통과할 시 얻는 에너지L _{w}(수동력)은L _{w} = rho gHQ= gamma HQ orL _{w} =(P _{d} -P _{s} )Q● 축동력(L _{s})동력계로부터 축동력은 다음 식에 의해서 계산된다.L _{s} = {2 pi TN} over {60},T : toque,N : rpm● 효율(eta _{p})축동력L _{s}는 전동기의 출력이므로 효율은 다음과 같다.eta _{p} = {L _{w}} over {L _{s}} TIMES 100[%]2. 본이 없으면 채운다.4) 펌프의 입구 밸브를 전개한다.5) 펌프 출구 밸브를 닫고 모터를 구동시킨 후 서서히 출구 밸브를 열어 전개한다. 출구밸브를 닫고 즉 유량을 0으로 항 운전하는 것을 체절운전이라고 한다. 이 때 체절상태에서 3~4분 이상 작동시키면 글랜드에 무리가 가고 또 출구밸브를 전개한 상태에서 시동하면 모터에 무리가 가므로 주의해야한다.원심펌프의 효율측정6) 정상상태에 도달하면 다음 사항을 측정하여 기록한다.- venturi에서 의 압력차(TRIANGLE P)- 모터의 회전수, 토크를 기록P _{s}- (P _{2}),P _{d}(P _{3})를 기록7) 모터의 회전속도를 저속으로 하고 이때부터 적당한 간격으로 회전속도를 올려가면서 유량의 양을 계산한다. (5단계)8) 유량(Q), 양정(H), 축동력(L _{s}) 및 효율을 계산하고 그래프의 횡축에 유량, 종축에 양정, 축동력, 효율을 잡아 이 펌프의 특성 곡선을 그린다.3. 결 론3.1 실험결과Table. 1 Test Result회수12345수동력TRIANGLE P[kPa]716284564P _{s}[kPa]-5-11-20-31-46P _{d}[kPa]37132129H[m]1.07552.09493.62395.56077.9053Q[m ^{3} /s]7.78e-41.18e-31.56e-31.97e-32.35e-3L _{w}[W]6.2221.1651.32102.51168176.32545축동력N[rpm]*************5143013T[Nm]0.170.370.671.081.63L _{s}[W]17.9158.74140.5284.3514.3효율eta [%]34.736.036.536.134.33.2 시험1에 대한 data계산● 양정(H)H= {P _{d} -P _{s}} over {rho g} +(Z _{d} -Z _{s} )#``````= {(3 TIMES 10 ^{3} +5 TIMES 10 ^{3} )Pa} over {(1000kg/m ^{3} )(9.81m/s ^{2} )} +(0.26m)#````1 TIMES 10 ^{-4} m ^{2}Q=C _{d} A _{1} sqrt {{2 TRIANGLE P} over {rho LEFT { LEFT ( {A _{1}} over {A _{2}} RIGHT ) ^{2} -1 RIGHT }}}#``````=(0.97)(5.81 TIMES 10 ^{-4} m ^{2} )##````````````````````````````````````` TIMES sqrt {{2(7 TIMES 10 ^{3} Pa)} over {(1000kg/m ^{3} ) LEFT { LEFT ( {5.81 TIMES 10 ^{-4} m ^{2}} over {2.01 TIMES 10 ^{-4} m ^{2}} RIGHT ) ^{2} -1 RIGHT }}}#```````=7.78 TIMES 10 ^{-4} m ^{3} /s● 수동력(L _{w})L _{w} =(P _{d} -P _{s} )Q#``````````=(3 TIMES 10 ^{3} +5 TIMES 10 ^{3} )Pa(7.78 TIMES 10 ^{-4} m ^{3} /s)#``````````=6.224W● 축동력(L _{s})L _{s} = {2 pi TN} over {60}#````````= {(2 pi rad/cycle)(0.17Nm)(1006cycle/min)} over {(60s)}#````````=17.91W● 효율(eta _{p})eta _{p} = {L _{w}} over {L _{s}} TIMES 100= {6.224W} over {17.91W} TIMES 100#```````=34.8%3.3 결과 그래프① 유량과 양정의 관계 그래프Fig. 3 Flow rate vs Head Graph② 유량과 축동력의 관계 그래프Fig. 4 Flow rate vs Shaft power Graph③ 유량과 효율과의 관계 그래프Fig. 5 Flow rate vs Efficiency Graph④ .수동력, 축동력, 효율의 관계 그래프Fig. 6 Flow rate vs Shaft power & hy 위해서는 액체의 온도가 상승하여 끓거나, 압력이 증기압 이하로 저하하면서 발생하는 cavitation에 의한 방법이 있다.cavitation의 원리는 베르누이의 법칙에 의해서 유체의 속력이 증가하게 되면 유체 내의 압력이 국소적으로 액체의 포화 증기압 이하로 떨어지게 되는데 이러한 작용이 cavitation 기포군을 형성한다. 이 때 유체 내에는 물분자와 기체분자가 혼합된 형태를 띠게 된다.Fig. 7 The change of phase during the cavitation proesscavitation의 영향으로는 유체 내에 생성된 기포가 정상상태로 돌아오면서 성장, 수축, 재팽창, 붕괴 과정을 거치게 되는데 이로부터 큰 충격압과 고온환경을 형성시키고 기포 근방에 마이크로 제트를 발생시켜 주위의 물체를 산화, 분해, 침식, 절삭 시키는 원인이 된다.cavitation의 종류로는 저압부에서 발생하고 점차 성장, 붕괴하는 구형 기포인 bubble cavitation, 부재의 표면에 부착하여 발생하는 sheet cavitation, 와류 중심의 저압부에 발생하는 기표인 vortex cavitation, 앞에서 말한 무작위로 기포군을 cavitation이 있다.cavitation에 영향을 주는 인자로는 유동에 의한 인자, 액체에 의한 인자, 재료에 의한 인자 등 매우 다양하므로 해석이 매우 어렵다고 한다.4.2 그래프 해석4.2.1 유량과 양정 그래프(Fig. 3)에서 유량과 양정의 관계에 대한 그래프를 그렸다. 그래프가 거의 선형의 형태를 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 유량이 증가함에 따라서 양정 역시 높아진다는 것을 확인할 수 있다.4.2.2 유량과 축동력의 관계 그래프(Fig. 4)에서 확인할 수 있는데 이론상으로는 선형의 형태를 가져야 하지만 실험상의 그래프에서는 약간 휘어져 있는 것을 확인할 수 있다.Q=C _{d} A _{1} sqrt {{2 TRIANGLE P} over {rho LEFT ( {A _{1} ^{2}} over {A _{2} ^ 그래프

공학/기술| 2016.08.25| 6페이지| 1,500원| 조회(492)

단국대학교, A+, 기계공학실험3, 원심펌프 효율

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[A+] 기계공학실험3 열전도 계수

REPORT제목 : 열전도계수과목명 : 기계공학실험3교수명 :학 과 : 기계공학과학 번 :이 름 :실험일 : 2016.05.02제출일 : 2016.05.16실험요약● 실험 목적열전달이란 물체사이의 온도차에 의해서 일어나는 에너지 유동을 말한다. 열전달 프로세스에는 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation) 세 가지가 있다. 이러한 열전달 프로세스를 볼 때 물질의 성질을 나타내는 각각의 프로세스에 대한 물성치 열전달 계수(heat transfer coefficient)를 측정해 본다. 재질이 다른 금속봉을 직렬로 접속시켜 열을 통과시킬 때 열유동 방향으로 금속봉 내부의 온도 구배와 열전달량을 측정하여 온도구배에 따른 금속간의 접촉열저항 및 금속의열전도계수를 구함으로써 열전도의 원리와 접촉열저항의 개념을 이해하도록 한다. 이와 같이 금속 시편의 열전도계수를 측정하여 실험치와 이론치를 비교하고 Fourier법칙을 이해하며, thermocouple을 이용한 온도측정에 대하여 알아본다.또한 전도의 특성에 대하여 생각하여 보는 계기를 가짐으로써 우리의 일상생활에 많이 작용하고 있는 전도의 특성과 열전도계수를 구함으로써 열전도계수가 열전도에 미치는 영향을 관찰함을 목적으로 한다.● 실험 결과Table. 3 Result Calculated DataGraphically Obtained (℃)TRIANGLE t _{b}(4~5)TRIANGLE t _{a}(6~7)2717CalculationTRIANGLE t _{R}lambda _{b} 'lambda _{a} prime lambda12K17.1W/mK13.6W/mK23.03W/mK< 목 차 >1. 서 론 11.1 실험목적11.2 실험이론21.2.1 열전달의 개념21.2.2 전도21.2.3 실험원리22. 본 론 32.1 실험 장치32.2 실험 방법42.3 실험 시 유의사항 43. 결 론44. 고 찰 54.1 토의54.1.1 실험결과54.1.2 의문점54.2lambda _{a} prime ,l 있는 전도의 특성과 열전도계수를 구함으로써 열전도계수가 열전도에 미치는 영향을 관찰함을 목적으로 한다.1.2 실험이론1.2.1 열전달의 개념열전달은 온도차에 의하여 일어나는 너지의 이동이다. 하나의 물질에서나 두 물질사이에서 온도차가 존재하면 반드시 열전달이 일어난다. 고체나 유체의 정지하고 있는 매질 내에 온도구배가 존재할 때, 그 매질을 통하여 발생되는 열전달을 전도라 하며 대류는 표면과 이와 다른 온도를 가지고 운동하고 있는 유체사이에서 발생되는 열전달을 뜻한다. 열복사는 유한한 온도의 모든 표면이 전자기파의 방식으로 에너지를 방출함으로 인하여 일어나게 되고 중간매질이 없을 경우에도 서로 다른 온도의 두 평면사이에서 복사에 의한 정미 열전달이 있게 된다.1.2.2 전도전도는 매질내의 좀더 활발한 입자와 덜 활발한 입자 사이의 상호작용에 의한 입자간의 에너지전달로 생각할 수 있다. 전도에 대한 예로는 뜨거운 커피잔에 잠겨진 금속 스푼의 끝은 스푼을 통한 에너지의 전도에 의하여 뜨거워지는 현상을 들 수 있다. 겨울에는 가열된 방으로부터 바깥 공기로의 많은 에너지손실이 있으며, 이 손실은 주로 방안의 공기와 바깥공기를 구분 짓는 벽을 통한 전도 열전달에 의한 것이다.전도 열전달 프로세스는 적당한 비율방정식으로 정량화 하는 것이 가능하며 이 방정식은 위 시간당열전도계수Key Words: heat transfer(열전달), heat conduction(전도), heat convection(대류), thermal radiation(복사), thermocouple(열전대), thermalresistance(접촉열저항)초록: 이번 실험에서는 Heat Transfer가 같다고 가정하고 구리와 열전도계수를 모르는 어떠한 물체를 비교하여 그 물체의 열전도계수를 찾는 실험이었다. 그래서 두께에 대한 변수를 고려하기 위해서 4mm와 2mm 두 가지 경우에 대한 열전도계수를 평균을 내는 방향으로 실험이 이루어졌다. 그래서 b위치에서는17.1W/mK를 a위치에서는13.6W/mK값 over {dx} ````` RARROW `````q _{x} =- lambda A {dt} over {dL}바로 위의 식은 다음과 같이 될 수 있다.q _{x} {dL} over {A} =- lambda dt=- lambda _{0} (1+at)dtFig. 2 Heat conduction of plane wall만약에 이 공식을 온도t _{1}에서t _{2}까지의 범위에서 적분하면 다음과 같다.q int _{} ^{} {- {dL} over {A} =(t _{1} -t _{2} ) lambda _{0} LEFT [ 1+a {t _{1} -t _{2}} over {2} RIGHT ]}열전도계수그리고lambda _{0} LEFT [ 1+a {t _{1} -t _{2}} over {2} RIGHT ]는t _{1}과t _{2} 사이의 평균값lambda _{avg}로 높고 또(t _{1} -t _{2} )를TRIANGLE t라 놓으면 위의 공식은 다음과 같이 된다.q int _{} ^{} {{dL} over {A} = lambda _{avg} ( TRIANGLE t)}그리고 위의 식에서 면적A는 길이L에 관계가 없으므로 따라서 다음과 같은 식이 유도 된다.q= {A lambda _{avg} ( TRIANGLE t)} over {L _{2} -L _{1}} = {A lambda _{avg} ( TRIANGLE t)} over {L}측정된 값을 바탕으로 하는lambda 값을 다음에 오는 공식을 사용해서 얻는다.q= {lambda _{R} BULLET A BULLET TRIANGLE t _{R}} over {L _{R}} = {lambda _{x} BULLET A BULLET TRIANGLE t _{x}} over {L _{x}}위의 공식으로부터 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.lambda _{x} = {TRIANGLE t _{R}} over {TRIANGLE t _{x}} BULLET {L _{x}} over {L _{g}} BULLET lambda _{g} `---(}lambda _{a} prime = {TRIANGLE t _{R}} over {TRIANGLE t _{a}} BULLET {L _{a}} over {L _{R}} BULLET lambda _{R} ```,`````` lambda _{b} prime = {TRIANGLE t _{R}} over {TRIANGLE t _{b}} BULLET {L _{b}} over {L _{R}} BULLET lambda _{R}2. 본 론2.1 실험 장치Fig. 4 Test EquipmentFig. 5 Simplified DiagramTable. 1 Test Piece Properties{} ^{(1)}SPECIMENSTANDARD CYLINDERSTSCu40 phi mm40 phi mmL _{a} =2.0mm#L _{b} =4.0mmL _{R} =40mmlambda =?lambda _{R} =385W/m BULLET K2.2 실험 방법(1) standard cylinder에 시편을 설치한다. 그리고 냉각수가 일정한 양으로 흐르게 한 후 heater power를 켠다.(2) power를 켠 후에 slide-type transform를 통해서 electric power를 점차적으로 올려 실험장치가 정해놓은 기준온도까지 올라갈 때까지 예열한다.(3) 정해진 온도까지 올라갔으면 금속의 온도를 각각의 위치에서 측정한다.(4) 측정되어진 값을 토대로 위의 식을 이용하여 true thermal conductivity를 구한다.(5) 유량을 변화시켜 실험 후 유량에 따른 true thermal conductivity를 비교해 본다.2.3 실험 시 유의사항① 실험기기의 온도가 100도 이상이기 때문에 조심한다.② 온도는 확인하기 위해서 레버를 돌리는데 돌렸을 때 원하는 값과 다르면 레버를 조금 흔들어서 값을 얻는다.③ 실험에 앞서 실험기기 내부(thermocouple)의 정확한 형태를 인지하고 실험을 실시한다.3. 결 론Table. 2 Result Temperature DataMeasurem over {lambda _{b} prime } - {L _{a}} over {lambda _{a} prime }}#`````= {0.004m-0.002m} over {{0.004m} over {17.1W/mK} - {0.002m} over {13.6W/mK}}##`````=23.03W/mK4. 고 찰4.1 토의4.1.1 실험결과이번 실험에서는 Heat Transfer가 같다고 두고 구리와 열전도계수를 모르는 어떠한 물체를 비교하여 그 물체의 열전도계수를 찾는 실험이었다. 그래서 두께에 대한 변수를 고려하기 위해서 4mm와 2mm 두 가지 경우에 대한 열전도계수를 평균을 내는 방향으로 실험이 이루어졌다. 그래서 b물체에서는17.1W/mK를 a물체에서는13.6W/mK값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.4.1.2 의문점하지만 한 가지 의문점이 들었는데lambda _{a} '와lambda _{b} '를 평균을 내어서lambda 을 얻게 되는데 오히려 값이 더 커지는 것을 확인하게 되었다. 일반적으로 작은 값과 큰 값을 평균을 하게 되면 사이의 값을 가져야 하는데23.03W/mK이라는 값은 많이 이상하다고 생각했다. 그래서 위의 식과 형태가 가장 비슷한 조화평균을 이용하여lambda 를 구하면 다음과 같다.lambda _{alpha } = {2} over {{1} over {lambda _{b} prime } + {1} over {lambda _{a} prime }} =15.2W/mK또한 확실하지는 않지만 위의 식에 오류가 있다고 가정하고 식을 약간 변형하여 계산하면 평균값에 근접한 값을 얻게 되는데 다음과 같이 계산할 수 있다.lambda _{beta } = {L _{b} +L _{a}} over {{L _{b}} over {lambda _{b} prime } + {L _{a}} over {lambda _{a} prime }} =15.7W/mK이 값을 실제 STS(Stainless Steel)의 열전도계수와 비교하면 다음과 같다.Table. 4 Comparing S이다.

공학/기술| 2016.08.25| 10페이지| 1,500원| 조회(340)

단국대학교, A+, 기계공학실험3, 열전도 계수

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