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전기자동차 보고서

목차1.전기자동차 개요 2.전기자동차의 필요성 3.전기자동차의 종류 3-1배터리 전기 자동차(BEV) 3-2 하이브리드 자동차(HEV) 3-3 플러그인 하이브리드(PHEV) 3-4 연료전지전기자동차(FCEV : Fuel Cell EV) 4. 주요부품 4-1 배터리 4-2 전동기 제어기1.전기자동차 개요1) 정의 - 전기자동차(Electric vehicle:EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차. - 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석 연료의 연소가 아닌 전기에너지로 부터 얻는 자동차. 2) 역사 - 1873년 영국의 로버트 데이비슨(Robert Davidson)이 납과 아연을 이용한 축전지를 사용하여 최초의 전기자동차인 전기 4륜 트럭을 개발. -최초의 가솔린 자동차 : 1885년 독일의 칼.벤츠(Karl Benz)가 만든 가솔린 3륜 자동차로 최고 시속 16km 기록. - 최초의 디질 자동차 : 1894년 루돌프 디젤이 디젤엔진을 발명하였고, 자동차용으로는 벤츠가 1922년 트럭, 1936년 승용차에 적용.2. 전기자동차의 필요성-1970년대 Oil Shock 이후 산유국의 석유자원화에 대한 방어수단의 필요성이 대두되고, 지구온난화 및 환경오염에 대한 위기의식이 고조되며, 1990년대 중반부터 전기 자동차에 대한 연구가 활발해짐.3.전기자동차의 종류(1)배터리전기자동차(BEV)1) 시스템 구성 - 엔진 없이 모터로만 차량을 구동 - 주로 심야전기를 활용하여 배터리 충전 - 배터리에 충전된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동 배터리는 충,방전이 가능한 2차 전지 사용 2) 특징장점단점능유해한 배출가스가 전혀 없음 소음 및 진동이 작음 에너지 효율이 높음 전력이용의 시간대별 평준화 가능 (심야전기 사용) 차량디자인 및 부품배치 자유로움주행거리가 짧음 충전시간이 오래 걸림 충전인프라 필요(2) 전기자동차 사례 분석◎ 싼타페 EV 2000년 “싼타페” 전기자동차 개발 하와이 주정부와 공동으로 시범운행 실시최고 속도 : 128km/h 주행거리 : 160km/1회 NIMH 배터리 적용2. 하이브리드 전기자동차(HEV)1) 정의 ☞ 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)는 하나의 자동차에 2 종류 이상의 엔진을 장착한 자동차를 말하며, 기존 휘발유, 디젤 등의 내연기관 엔진과 전기 모터를 동시에 장착한 형태가 대표적임 (천연가스, 압축천연가스, 연료전지, 가스터빈 등 다양한 동력원 가능) ☞ 연료를 사용하여 동력을 얻는 엔진과 전기로 구동시키는 전기모터로 구성된 시스템으로 현재의 내연기관에 비해 배기가스를 현저하게 저감시킴 ☞ 전기자동차에서 가장 큰 결점으로 지적되고 있는 일회 충전 시 주행거리가 짧은 점을 보완할 수 있으며, 향후 축전지 기술이 향상됨에 따라 소형엔진 적용이 가능2) 종류 HEV 시스템은 일반적으로 직렬방식(series type)과 병렬방식 (parallel type), 그리고 이들을 혼합한 혼합형으로 크게 구분 (1) 직렬방식 - 엔진이 직접 구동축을 구동하지 않고 전기를 발생시키는 발전기와 구동모터를 통하여 간접적으로 연결 - 구조가 간단하고 제어가 용이. - 최적 점에서 엔진이 운전되기 때문에 유해 배출가스가 적음. - 자동차 구동을 위해서 엔진출력을 직접 사용하지 못하고 엔진에 의해 충전된 축전지의 전원을 전기모터가 사용하기 때문에 동력전달 효율이 나쁜 단점이 있음. (2) 병렬방식 - 주 구동계는 엔진(내연기관)과 전기모터 - 축전지로부터 구동력을 얻는 전기모터와 엔진 모두에 공통으로 사용되는 동력전달장치(transmission)을 거쳐 각각 독립적으로 구동축을 구동시킴 - 동력전달효율이 좋아 연료소비율이 상대적으로 우수 - 기계적인 구조의 복잡성으로 인하여 차량제작이 어려움직렬방식(SHEV)직렬방식(SHEV)• 엔진은 발전기역할만 수행 (모터 구동, 배터리 충전) • 모터만으로 차량구동 • 적용차량은 주로 대형차량 (버스, 트럭 등)• 엔진과 모터가 각각 차량 구동 • 모터는 주행중엔 차량구동, 브레이크작동 시는 배터리 충전 • 적용차량은 주로 승용차량 (HONDA의 Insight, Civic 등)(3) 직·병렬 혼합방식 직렬식과 병렬식의 장점을 모두 갖는 구동방식으로 Generator를 추가하여 감속 시 회생제동에 의한 배터리 충전 뿐 아니라 주행 또는 정지 시라도 배터리를 충전할 수 있으며, 구성 및 제어가 복잡하지만 연비향상 및 배기가스저감 면에서 우수한 성능을 나타냄 예) TOYOTA의 “HYBRID SYNERGY DRIVE” 구동방식출발 및 저속 주행 시 - 배터리 구동엔진은 정지 상태 추진용 배터리의 전기에너지를 이용한 모터 구동으로 차량 주행가속 시 – 엔진 및 배터리 구동엔진은 최적상태로 구동 추진용 배터리 및 발전기의 전기를 이용한 모터 구동으로 가속 보조감속 시 - 회생제동엔진은 정지상태 모터가 발전기 역할을 하여 배터리에 에너지 저장(회생제동)정지 시 - 회생제동엔진은 정지상태 모터가 발전기 역할을 하여 배터리에 에너지 저장(회생제동)5) 직병렬 혼합방식 특징5) 직병렬 혼합방식 특징• 연료 : LPG • 엔진 : 1,600 감마엔진(114hp) • 연비 : 17.4km/L (휘발유 환산 연비 : 21.3km/L) • 모터 – Permanent magnet AC – 30kW • Battery – Li-Polymer(LG화학) • Price: 2,000만원대 중반*원리 HEV의 배터리 용량을 증대시켜, 일정거리를 배터리 전력만으로 주행 그 이후에는 엔진을 구동하는 HEV 시스템으로 전환3. 플러그인 하이브리드(PHEV)*원리 -연료전지의 구조는 전해질을 사이에 두고 두 전극이 샌드위치의 형태로 위치하며 두 전극을 통하여 수소이온과 산소이온이 지나가면서 전류를 발생시키고 부산물로서 열과 물을 생성한다. -연료전지 스택에서 발생된 전류는 DC전류이며, 원하는 양의 전력을 얻고자 여러 개의 연료전지다발(Stack)로 구성되어 있다.4. 연료전지전기자동차(FCEV : Fuel Cell EV)*특징 - 무공해 - 배터리 충전 불필요 - 고효율 동력원 (내연기관 대비 2배) *문제점 - 기술표준 미비 (수소저장방식 or 연료개질방식) - 연료공급 인프라 구축 미비 - 수소저장 기술개발 (저장용기) - 초기 동작 대기시간 (수십초) - Load 응답시간 개선(2) 사례분석 (현대 – TUSCON)성 능연료전지 종류PEMFC-100kW급연료압축수소 @ 350bar연료탱크(Liter)152주행거리(km)300최고속도(km/h)1504. 주요부품1) 전기자동차용 배터리(2차전지) 요구조건☞ 고출력 : 특히 HEV용 배터리는 가속보조 역할을 위한 고출력밀 도 요구 ☞ 회생에너지의 고흡수성 : 배터리의 회생특성을 높여서 제동에너지의 회수율을 극대화 ☞ 셀균등화 특성 : 배터리용량의 편차 최소화2) 종류☞ NiMH ☞ Li-Ion or Li-Polymer ☞ Super Capacitor(1) 배 터 리3) 용도4) 특성비교출력특성이 우수한 Li –Ion배터리에 대한 연구가 활발히 진행 중 (수명연장 및 안전성 확보가 관건)2. 전 동 기1) 전기자동차용 전동기 요구사항- 주행거리의 확대를 위해 고효율 및 경량화 - 가속성능을 위한 높은 최대토크와 회전자 관성비 - 속도를 높이기 위한 넓은 정출력 영역 - 설치공간의 제약으로 인한 부피의 최소화 - 인버터와 배터리는 출력의 한계가 있으므로 피크출력시의 고역률 등2) 유도전동기 vs 영구자석형전동기 비교구 분장 점단 점응용분야유도전동기• 고속의 기계특성 우수 • 고속시 효율 특성우수 • 전동기 가격 저렴• 저속/경부하 효율 낮음 • 저속의 제어성 저하 • 회생효율 불리• 고속주행용 • 가혹한 환경조건 • 대형차량 • BEV FCEV영구자석형 전동기• 저속/경부하시 고효율 • 경량화/출력밀도 우수 • 회생전력 응용 유리• 자극 위치센서 필요 • 고온시 자석성능 저하 • 약계자운전 불리• 도심주행용 • 소형차 구동용 • HEV3) 유도전동기 설계요소고 효율 == 고정자 및 회전자 저항의 최소화, 저손실 규소강판 사용 고 토크 == 누설 리액턴스의 최소화 고 역률 == 자화 리액턴스의 극대화 최적의 전류밀도.자속밀도 선정회전자 브리지 응력해석구 조 해 석냉각구조 최적화를 위한 유동해석12000rpm 까지 회전▷ 효율 향상 (회전자 슬롯형상 개선 등) ▷ 베어링 강도 및 수명{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2011.12.20| 30페이지| 4,000원| 조회(503)

전공실험, 하이브리드 자동차, 전기자동차의 종류, 배터리 전기 자동차, 플러그인..

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재료역학 전공실험

Contents시험1.인장시험2탄성계수2항복강도3인장강도5KS D의 표준6연신률과 단면수축률6파면특징10진응력-진스트레인11결론 및 고찰12시험2.비틀림시험14시험 결과 정리14토크와 비틀림각전단탄성계수비례한도전단항복강도비틀림전단강도파면특징17결론 및 고찰22시험3.트러스해석18시험 결과 정리18하중과스트레인의관계21결론 및 고찰22시험4. 경도 시험23브리넬 경도 시험로크웰 경도 시험24비커스 경도 시험25결론 및 고찰26시험5. 충격 시험27충격치파면 특성충격치와경도의관련성28결론 및 고찰28시험1. 인장시험① 시험 결과 정리1.응력과 스트레인의 관계를 나타낸 그래프와 금속 각각의 탄성계수 항복강도, 인장강도.⒜탄성계수(E)탄성계수는 비례한도내의 선형탄성영역구간에서 응력-스트레인 선도의 직선의 기울기(E=σ/ε)이므로황동의 탄성계수 = 75.9 GPa스틸의 탄성계수 = 210.8 GPa알루미늄의 탄성계수 = 61.4 GPa⒝항복점(σy)항복점은 탄성영역과 소성영역의 경계로 응력-변형율 선도에 곡선의 초기 선형부분에 평행한 직선을 그리되, 0.002(0.2 %)값 만큼 오프셋을 시킨다.오프셋 선과 응력-변형율 곡선과의 교점을 항복점(항복강도)이라 한다.황동의 항복강도 = 161MPa스틸의 항복강도 =501MPa,알루미늄의 항복강도 =354MPa⒞인장 강도(σu=Pmax/Ao)재료가 견딜수 있는 최대 응력이다.(하중 최고점에 해당하는 응력)황동의 인장강도 = 420.2MPa스틸의 인장강도 =634.5Mpa 알루미늄의 인장강도 = 377.4MPa2. KS D의 표준 기계적 성질과 비교.표준E(GPa)E(GPa)표준σy(MPa)σy(MPa)표준σu(MPa)σu(MPa)황동96 ～ 11075.970 ～ 550161200 ～ 620420.2스틸190 ～210210.8200 ～ 700501340 ～ 830634.5알루미늄7061.42035470377.43. 표점 거리 50mm를 10mm씩 5구간으로 나눈 각 구간의 연신율과 단면 수축율.황동표점구간시험전길이(mm)시험후과 같은 기계적 성질을 알아낼 수 있었다. 그리고 이를 통해 각각의 관계 그래프를 그려봄으로써 한눈에 알기 쉽게 나타내었다.그 중 ‘하중-변위’ 의 관계를 시험에서 그래프로서 알아볼 수 있었고 그 값을 면적과 길이로 나누어 객관적인 자료로 쓸 수 있는 ‘응력-변형률’ 로 변형하여, 재료의 기계적 성질을 파악하였다. 시험에서 얻은 응력-변형률 선도는 실제 어떤 재료에서 일어나는 비례한도점, 상-하항복점 등이 명확히 나타나질 않았는데 하중-변위 그래프를 통해 응력 -변형률 그래프를 그릴 때 정확한 값을 넣지 못한 점에서 오차가 발생했다고 볼 수있겠다. 즉, 항복강도가 명확하지 않았다.그리고 시험시 주의 사항에 대해 알아볼 점은 시험에서 표점 구간을 표시할 때와 변형도계 설치 시 무리한 힘에 의한 노치가 생기면 그 곳의 응력 집중에 의하여 다른 부분보다 파단 되기 쉽기 때문에 주의하여야하는데 특히 Al등과 같은 연성재료 일 때 특히 주의하여야 한다는 것이다. 또한 시편의 파단이 중앙에 일어나야 정확한 실험이 되는데 그러기 위해서는 척에 물리는 과정에서 잘 물려야한다.이론적으로 연신율이 25% 이상이면 연성으로 보고, 5% 이하이면 취성으로 보는데 시험결과로 보아서 황동과 알루미늄은 연성이 강하고 강은 취성이 강하다는 것을 알아볼 수 있었다.KSD의 표준과 비교해본 결과 재료별로는 황동과 스틸은 알루미늄에 비해 이론과 비슷한 결과가 나타났다. 그리고 기계적 성질별로는 인장강도와 항복강도는 이론치와 근접하지만 탄성계수는 오차가 범위를 넘은 것을 확인 할 수 있는데 그 이유는 수작업으로 인한 측정값의 부정확성 혹은 시험상 시편의 노치부분이나 시편의 재질, 온도, 시험기계의 성능한계등을 원인으로 볼 수 있겠다.실험에서 탄성계수와 항복강도의 크기는 스틸>알루미늄>황동, 인장강도는 스틸>황동>알루미늄 순으로 결과가 나왔다.그러나 이론적으로는 세 시험편의 물성치(탄성계수, 항복강도,인장강도)의 크기는 강>황동>알루미늄 순이다.이러한 이론과 상이한 결과에 대해 분석해보면,강은 황9 이다.이므로,이다.이므로,이다.(f)전단항복강도와 항복강도의 비이다.이다.그림 7 황동 비틀림 파단면그림 8 스틸 비틀림 파단면3.파면을 관찰하고 특징을 적으시오.황동과 스틸 모두 Hand Wheel 근처에서 파단이 일어났다. 그 이유는 이상적으로는 재료 양단에서 토크를 발생하면서 비틀림 시험을 해야하난 시험기구의 한계상 한쪽에만 토크를 주었기 때문이라고 분석할 수있겠다. 그리고 단면부분을 살펴본 결과 단면감소율의 변화가 거의 없고 단면의 파단면은 모두 비교적 깨끗하게 파단되었는데 강은 파단면이 다소 거칠었으며 그에 비해 연성인 황동은 그 면이 비교적 매끄러웠다. 이론적으로 취성이 강한 재료는 파단면이 45%의 각도를 이루며 파단되는 것을 볼수 있는데 (분필을 비틀어 보면 쉽게 그 현상을 관찰할 수 있다) 이번 실험에서는 그런 파단 각도를 볼 수 없었다.②결론 및 고찰- 비틀림 시험의 목적은 재료의 비틀림 거동을 파악하여 전단탄성계수와 전단항복강도, 전단강도와 그에 따른 비를 알아보는 것으로써 시편에 모멘트를 주어서 시편의 변화를 관찰 기록하였다. 그래프를 통해 살펴보면 이론적으로 예상한것과 근접한 형태의 곡선또는 직선이 나왔고 다만 차이가 있다면 전단항복강도 이후에 토크와 전단응력의 분포가 거의 일정한 것이다. 이것은 시험의 오차에 의한 당연한 결과라 할 수있다.시험 오차에 대해 분석해보면 웜기어를 돌리고 게이지를 0점에 것이 모두 수작업으로 진행 된다 보니 측정치가 정확하지 않고, 또 시험에서 토크의 값들이 탄성력에 의해 복원되려는 성질이 있기 때문임을 들수 있겠다. 그리고 웜기어의 회전을 늘리면서 보정핸드휠을 맞추는 시간 때문에 정확한 토크값(중간값)을 읽지 못했다. 또한 얻은 토크값은 보정을 하여 다시 계산하여야 하지만 그 보정값과의 차이가 얼마나지 않기 때문에 시험에서 구한 그대로의 값을 사용하였는데, 시험시편의 재질과 온도, 시험기계상의 성능한계 등을 오차의 원인으로 볼 수 있겠다.이번 시험에서도 취성재료인 스틸이 연성재료인 황동보다 파단이 일어9275.9906275.9882CE239.02343.30127239.0248239.0265239.0283239.0301239.0318CG138-100137.9976137.9953137.9929137.9906137.9882CH13850138.0012138.0024138.0035138.0047138.0059EG138-50137.9988137.9976137.9965137.9953137.9941GH138-50137.9988137.9976137.9965137.9953137.9941- 각도코사인 제 2 법칙에 의해- C점의 변위방향 하중100N200N300N400N500NX(mm)-0.0010178-0.0020357-0.0030535-0.0040714-0.0050892Y(mm)0.0060489760.0060489320.0060488870.0060488420.006048798C점에서 힘을 받을 경우100N200N300N400N500N부재L0(mm)F(N)L(mm)L(mm)L(mm)L(mm)L(mm)AC239.02386.60254038239.0265239.0300239.03358239.03711239.04332AH276-100275.99529275.99059275.98589275.98119275.99887CE239.02386.60254038239.0265239.03006239.03358239.03711239.04332CH138100138.00235138.00470138.0070138.00940138.01029EG138-100137.99764137.99529137.99294137.99059137.99619GH138-100137.99764137.99529137.99294137.99059137.99619- 각도- C점의 변위방향 하중100N200N300N400N500NY(mm)0.01793870.01793900.01793920.01793950.017941.하중과 스트레인의 관계를 그리고, 이론적으로 구한 것과 비교 검증하라.② 결론 및 고찰- 주어진 트러스에 힘을 가하는 위치와 8황동 :강 :(b)로크웰 경도 시험스케일B스케일C스케일재료황동강강경도치179.59511.527592.512.5370.59612.8475.896.512.5571.69413.5평균74.4894.812.56황 동B스케일경도()B스케일실제경도()145.571.3250.675.0345.571.3445.571.3534.963.4평균44.570.5강B스케일경도()B스케일실제경도()181.898.2284.099.9382.999.0484.099.9582.999.0평균83.199.2강C스케일경도()C스케일실제경도()18.4612.4212.816.8310.614.6412.816.8510.614.6평균11.114.64B스케일 로크웰 경도 -B스케일 로크웰 실제경도 -C스케일 로크웰 경도 -C스케일 로크웰 실제경도 -(C)비커스 경도 시험재료황동(HV)강(HV)경도치1117.1210.72110.92213122.72284108.52085107.8225.7평균113.4218.68경도로 추정한 값(Mpa)인장시험으로 구한 경도(Mpa)황동58.150.37강69.3870.422.경도로 추정한 인장강도와 인장시험으로 구한 경도를 비교하시오.(a)경도로 추정황동강(b) 인장시험을 통한 경도- 황동최대하중 - 2532kgf 단면적 -- 강최대하중 - 3540kgf 단면적 -② 결론 및 고찰- 실험 목적에따라 재료의 압입특성을 알아보기 위해 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도를 이용하였다. 그리고 브리넬 경도 실험을 환산하여 로크웰 실험을 한 결과치와 비교하는 것이었다.결과부터 말하자면 이 시험은 오차가 매우 많이 나는 시험이었다. 예상대로라면 로크웰 시험의 경우 인장이 강한 강이 경도가 크다는 것을 알고 있었는데 결과는 그 반대였다. 브리넬 경도 역시 로크웰 시험과 그 오차가 상당히 심하였다. 다음은 시험오차에 대해 몇가지로 나눠 분석해보겠다.우선 압입하는 속도가 길수록 즉 압입 속도가 늦을수록 경도가 높아지는데 시험의 한계로 속도까지 측정 할 수는 없었다. 그 다음은 시편을 사용할 때 파면

공학/기술| 2011.12.20| 28페이지| 4,000원| 조회(415)

인장시험, 탄성계수, 전공실험, 경도 시험, 비틀림시험, 충격 시험, 전단탄성계수, 재료역학 전공실험

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유체역학 전공실험 보고서

유체공학 실험REPORTBernoulli 방정식에 관한 실험(1) 실험 목적튜브를 통과하여 흐르는 유체의 위치에따른 속도와 압력의 변화를 측정해봄으로써 Bernoulli 방정식의 이론을 실험을 통해 확인해본다.(2)이론Bernoulli방정식의 원래의 형태는이러하였으나 각 항을 비중량로 나누어줌으로써이와 같은 식이 얻어지는데 여기서 z는 위치수두이므로 임의의 수평 기준선으로부터의 높이를 나타내고, p/는 압력수두이므로 유체의 비중량에 대한 압력이다. 그리고 V는 유체의 속도, g는 중력가속도를 나타내며 그 항을 속도수두라 하며 정지 상태로부터 속도 V에 도달하기 위하여 유체가 자유낙하 해야 하는 수직거리를 나타낸다.정리하면 Bernoulli방정식은 위의 세 수두의 합이 한 유선을 따라서 일정함을 말해준다.여기서 수력기울기선(Hydraulic Grade Line ; HGL)과 에너지선(Energy Line ; EL)이라는 개념을 통해서 Bernoulli방정식에 대한 해석을 할 수 있다. 이론상 에너지 선은 압력, 속도, 위치수두가 일정하므로 수평의 직선이지만 실제로는 점차 낮아지는 곡선을 나타내게 된다. 그 이유는 유체의 속도가 유선을 따라 변하기 때문이다.(3)실험 장치 설명①벤튜리 타입의 아크릴 튜뷰 : 벤튜리 유량계를 예를들어보면 수두손실이 최소가 되도록 설계되어있고 벽에서의 마찰손실에 기인한다.②액주계:1~8번까지의 유량계중 8번은 피토관으로 정압과 동압의 합을 의미하며 그 값이 젤 크다 할 수있다.③유량조절밸브 : 원하는 유량을 L단위로 조절할 수 있다.압력공 위치직경(m)A0.025B0.0139C0.0118D0.0107E0.01F0.025(4)실험 방법 및 순서① 수력벤치에 그림 5.3의장치를 연결한 후 스위치를 ON시킨다.② 펌프를 작동시키고 기포가 발생하지 않을 때 까지 기다린다.(정상상태)③ 액주계에 물을 가득 채운 후 액주계 끝에 있는 밸브(공기 출입 통제)와 덤프 밸브를 적당히 열어서 물을 빼면서 기준으로 정한 눈금에 맞춘 후 덤프밸브를 닫는다3460.1440.2229391260.0950.1822560760.00860.1014609560.09770.0980.09880.220.221. 에너지선(E.L.) : 유선 위로 압력수두와 속도수두의 합을 나타낸 점을 유선을 따라 이은 선.2. 수력기울기선(H.G.L.) : 유선 위로 압력수두만 더한 높이의 점들을 연결한 선.평균유속()속도수두(m)압력수두(m)A0.1053353150.0005660.143B0.3407410170.0059180.135C0.4728136450.0113940.129D0.5750246470.0168530.123E0.6583457190.0220910.11F0.1053353150.0005660.1197번00.1188번(피토관)00.146에너지선수력기울기선10.1435660.14320.1409180.13530.1403940.12940.1398530.12350.1320910.1160.1195660.11970.1180.1188(피토관)0.1460.146(6)실험결과의 정리 및 결론첫 번째로고 속유동의 그래프를 보면 베르누이 방정식에 의한 에너지선은 수평의 직선이지만 우리가 실험한 측정값을 그래프로 나타내 보니 하류로 갈 수록 내려가는 곡선을 나타낼 수있었다. 그 이유는 위의 이론 부분에서 말한것 처럼 유체의 속도가 유선을 따라 변하기 때문이라고 할 수있겠다. 특히 집고 넘어가야 할 문제점은 c지점에서의 증가됨 부분과 속도가 현저하게 떨어지는 e지점에서 완만하게 감소하는 기울기이여야 하지만 우리가 나타낸 그래프를 보면 그 결과가 현저하게 급감하는 기울기를 볼 수있다. 그리고 8번은 피토관(정압+동압)이므로 그 값이 가장 커야하지만 1번 값보다 작은 문제점이 발생하였다. 이런 오차가 발생한 이유는 우리는 유동이 정상상태라고 가정했기 때문이다. 실험을 직접 하면서 확인한 결과 펌프를 통해서 나오는 물은 그 속에 기포도 발생하고 그 흐름이 일정하다고 할 수도 없었기 때문에 정상상태라고는 해도 그 한계가 있음을 확인하였다. 그 외에도 소요시간 측정이라던F는 검사체적에 포함된 모든 물체가 외부로부터 받는 힘 벡터이다. 그리고 CV와 CS는 각각 검사체적과 검사표면을 뜻한다. 정상유동이고 밀도가 일정하며 검사표면에서 유체가 균일한 성질을 가지고 출입하는 그림과 같은 단순한 경우를 생각해 보자. 점선으로 둘러싸인 영역을 검사체적으로 설정하고 검사표면을 통해 유체가 유입하는 높이와 유출하는 표면의 높이의 차이가 작다면 그 사이 유동의 마찰손실을 무시할 때 베르누이방정식에 의하여이 되고 위의 식의 z-방향(중력의 반대 방향)의 식은 다음과 같이 표기된다. ?V (1-cos) =여기에서 ?는 질량유량으로 유입하는 질량유량과 유출하는 질량유량은 같다. 또한는 검사체적 안에 존재하는 모든 물체가 외부로부터 받는 z방향의 힘으로, 물체의 무게와 검사체적 안에 포함된 유체의 무게를 포함한다. 그러나 본 실험에서 물체의 무게는 무리 저울을 보정하는 작업으로 상쇄되고 검사체적 안에 포함된 물의 양이 매우 작다고 가정하여 무시하도록 한다.(3)실험 장치 설명①직경 8mm의 노즐②저울추 50g 1개, 100g 저울추 5개③90도, 120도, 180도 깃 각1개(4)실험 방법 및 순서① 수력벤치에 그림5.5와같은 장치를 연결한다.② 50g 저울추 1개, 100g 저울추 5개,가 90도 120도 180도 짜리 깃을 준비한다.③ 깃을 장치에 꼽고 추를 올리지 않은 상태에서 기준 침을 영점에 맞춘다.④ 스위치를 켜서 펌프를 작동시키고 정상상태 될 때까지 기다린다.⑤ 유량 조절밸브를 이용하여 추의무게와 분사된 물에의해 움직인 저울을 기준침이 영점에 맞도록 조절한다.⑥ 10L의 물을 받는동안 걸린시간을 초단위로 측정한다.⑦ 추의 질량을 500g부터 시작해서 50g씩 감소시켜서 10회 측정한다.⑧ 3종류의 깃을 사용하여 ③~⑦의 과정을 반복하여 각각의 측정값을 기록한다.(5)실험 결과 기록표깃의 각도= 90 ?추의질량(kg)적수량 ()소요시간(s)유량(/s)500.0159.490.0001680951000.0143.340.*************2.9433.43353.9244.41454.9050.546411.012911.479781.978592.198122.655113.225963.375214.09534.56278깃의 각도= 180 ?추의질량(kg)적수량 ()소요시간(s)유량(/s)500.0178.250.*************.0158.130.0001720281500.0147.480.*************.0144.690.*************.0140.990.0002439623000.0134.90.0002865333500.0132.20.*************.0128.690.0003485544500.0127.920.0003581665000.0126.460.0003779290.49050.9811.47151.9622.45252.9433.43353.9244.41454.9050.64961.17711.76441.99162.36743.26573.83634.83245.10265.6813(6)실험결과의 정리 및 결론이 실험의 원리를 쉽게 생각하면 추의 무게로 인한 힘을 노즐을 통해 물을 쏴올려서 평형이 되도록하는 실험이라 할 수 있다. 결국 우리는라는 실제값을 알고 일정한 적수량의 소요시간을 측정해 유속을 구하여 이론적으로 정해놓은 식에다 대입하여 그 결과를 비교해보았다.와의 값이 다소 차이는 있었으나 그것은 실험으로 인한 오차때문이라고 할 수있는데 그 내용을 보면 추를 교체할 때 변할 수 있는 0점의 위치 차이,정상상태라고 가정은 했으나 급수중 기포발생에 따른 오차, 수평이 안된 깃에 따른 오차 등을 들수 있겠다.각 깃에 따른 그래프의 추이를 살펴 보면 결과값이 모두 추세선에 근접해 있다는것을 볼 수있다. 이에따라 위에서 제시한 운동량 방정식의 개념을 실험을 통해 알 수 있었다.그리고 각 그래프 추세선의 직선의 방정식의 계수가 x의 계수는 1, 상수는 0이어야 이상적인데 그에 미치치 못한 것이 풀지못 한 숙제가 되겠다.관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험(1)실험 목적주어진 파이프에 유체를 흘러보내어 키고 정상상태를 기다린다.②실험하고자 하는 10번 파이프의 밸브는 닫고 다른 파이프의 밸브 하나정도는 물이 흐를 수 있도록 열어둔다.③디지털 압력계를 0으로 맞춘 후 압력계에 연결 된 호스를 파이프 압력탭에 꼽는다. 이때 압력계는 움직이지 않게 수평한곳에 두고 호스는 물이 차오르는 것을 막기 위해 파이프보다 높게 유지한다.④유량조절 밸브를 이용하여 압력을 최대유량이 되도록 맞춘다.⑤적수량이 5L가 될 때까지의 소요시간을 측정한다.⑥유량조절 밸브를 이용하여 10kpa 씩 줄여가면서 10회에 걸친 각각의 소요시간을 측정한다.⑦9번 파이프를 실험시에는 4kpa씩 줄여가면서 측정한다.(5)실험 결과 기록표9번 파이프 관마찰 실험적수량()소요시간(s)압력차(kPa)0.00522.660.00517.0510.20.00514.1514.10.0051218.10.00510.7121.90.00510.2525.80.0058.7830.20.0058.534.10.0057.8138.10.0057.4442* 유량 : 적수량을 소요시간으로 나누어 계산.* 유속(V) : 유량에서 단면적을 나누어 계산.* Re :식을 이용한다 이때는 10도씨의 물을 기준으로 999.7Kg/,는 1.307.** Blasius :유량(/s)V(m/s)Re(레이놀즈 수)F(관마찰계수)Blasius0.0002212.*************.930.0232755890.0088290.0002933.1426986826201.330.0225206790.0088250.0003533.7867853431571.210.0214419630.0093560.0004174.4652510537227.720.0197958250.0088410.0004675.0030824141711.740.0190790.0102940.0004885.2276109843583.680.0205873280.0095390.0005696.1028488150880.720.0176818830.0098980.0005886.3038838352556.790.0187121970.08681

공학/기술| 2011.12.20| 23페이지| 4,000원| 조회(228)

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디자인의이해 환경디자인

파란색과그림 ‘Kosney'상점 내부밝은 색 계통의 나무색이 다른 색에 비하여 조화롭다. 그리고 이 인테리 어에서 벽과 제품들의 조화도 잘 배치하 였지만. 조명도 일반 조명이 아닌 화려하 고 강력한 조명을 사용한 것이 제품을 돋 보이게 하는 효과가 있고 있다. 각 부분 강하게 비추는 조명들로 인하여 건물 윗부분은 일반 콘크리트 벽과 파이 프로 이루어졌음에도 어두운 느낌보다는 강렬한 느낌을 받을 수 있다.하지만 이런 조화에도 불구하고 그림6에서 보듯이 너무나 많은 제품들이 진열되어 있고 벽에만 제품이 있는 것이 아니라 길 중간에도 제품들이 나열되어 있어 전체적으로 보면 복잡하고 조잡하다는 느낌을 받기도 한다. 또한 디자인의 원리 중 부분적인 균형은 있으나 전체적으로는 균형과 율동이 떨어지는 느낌을 받는다.마지막으로 ‘Kocney'상점의 가장 특징이자 인상 깊었던 부분은 조화였다. 특히 색체부분과 각 제품과 그 주변 배경 그리고 각각 다른 느낌의 제품들을 잘 조화시켰다. 또한 각 부분마다 균형도 잘 잡혀 있었다. 또한 이상점의 판매제품들은 대부분 집안을 꾸미거나 일상생활의 소품을 판매하는 곳으로 대부분 아기자기하고 귀여운 제품들이 대부분이다. 그러한 소품들에 잘 어울리는 인테리어라는 느낌을 받았다. 하지만 너무나 많은 제품들이 있었고, 너무 많은 나머지 길 사이에도 있어 조잡하고 전체적인 균형이 아쉬움으로 남았다.

예체능| 2011.12.20| 1페이지| 1,500원| 조회(110)

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디자인의 이해 제품디자인

그림 경고문구반적인 형태를 취하고 있다. 하지만 이 제품의 특징은 그림2에서와 같이 커터칼 미는 부분이 그림 1과 비교하여 길어진 것을 볼 수 있다. 이 기능은 원하는 길이만큼 칼날을 조절하고 뒤로 고정시키면 그 자리에서 고정이 된다. 그리하여 다른 일반 커터칼을 쓸 경우 두꺼운 종이를 자를 때 힘주게 되면 칼날이 다시 들어가는 경우가 있었는데, 이를 방지할 수 있다. 또한 그림 3을 보면 위험을 알리는 문구가 있어 타 제품에 비하여 위의 두 가지 두드러진 특징을 보인다. 이 밖에도 일반 커터 칼이 가지고 있는 기본적인 기능을 다 갖추고 있다. 또한 주머니에 넣을 경우 고정시킬 수 있게 만든 홈을 파 놓은 것이나, 커터 칼날을 자를 수 있게 뒷부분에 홈이 파져 있다. 따라서 위에서 기준으로 삼았던, 가격에 합리성, 제품의 시스템을 창조하여 인간 생활의 질적 향상, 실용적, 사회적 면에서 뛰어난 제품이라 할 수 있다.이에 반하여 몇 가지 아쉬운 점이 있었다. 첫 번째로는 주머니에 꽃을 수 있게 홈이 있는 부분이 한 면에만 되어 있어 미끄러짐이 있었다. 반대편에도 같은 홈을 만들었으면 하는 아쉬움이 남았다. 두 번째로는 색상의 선택이다. 디자인의 요소 중 색상에서 조금은 탁한 느낌이 든다. 플라스틱은 착색이 쉬운 물질이다. 이런 점을 볼 때 색상의 선택은 먼셀표색계에서 녹색을 기준으로 하였을 때 45°내의 색상인 연두색 계통의 색을 사용하면 어떨까 하는 생각을 한다. 나아가 경고 문구에는 보색계통을 사용해 눈에 띄게 했으면 하는 아쉬움이 남는다.

예체능| 2011.12.20| 2페이지| 1,000원| 조회(100)

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