REP0RT건축환경실험Ⅶ유효온도(혹은 체감온도)의 측정의 쾌적온도 조건과 목 명 : 건축환경실험담당교수 : 이 효 진 교수님학 과 명 : 건축설비공학과실 험 조 : 3 조학 번 : 20051825성 명 : 인 동 진조 원 : 이승섭(20041658)강석진(20041703)제 출 일 : 2007.10.2 (화)Ⅰ. 서 론유효온도 ET의 발전사실험목적Ⅱ. 기본원리유효온도수정유효온도신유효온도유효온도 구하는 방법선도 읽는 방법Ⅲ. 유효온도의 측정실험실험에 사용되는 측정기구실험방법 및 절차습도 ? 기류측정흑구온도측정MRT측정상당습구온도측정수정유효온도측정흑구온도계 사용 시 주의사항KATA온도계 사용 시 주의사항Ⅳ. 결과 및 결과분석측정결과정리측정Data실내온열환경 측정 Data유효온도 ET와 수정유효온도 CET 비교결론 및 결과분석Ⅴ. 참고문헌Ⅰ. 서론최근 이용되고 있는 대표적인 온열환경평가지표로서 유효온도 ET계열과 예측 평균 신고 PMV(Predicted Mean Vote)계열로 대두된다. 이 지표들은 모두 인체의 열평형 방정식에 근거하여 만들어진 특징이 있다. 따라서 이 두 계열 중 유효온도 ET(Effective Temperature)를 중심적으로 쾌적성 평가 방법을 정리하였다.(1) 유효온도 ET의 발전사1923년 미국 펜실베니아 주 피츠버그에 설치된 ASHVE(The American Society of Heating and Ventilating Engineers)의 연구소에서 미국 광산국과 협력하여 Houghton과 Yaglou에 의하여 유효온도(ET : Effective Temperature)에 관한 일련의 논문들이 발표되었다. 당시 근대적인 냉난방시스템의 설계와 운전에 있어서 실내조건의 설정은 필연적인 문제이었다. 최초의 논문명은 “등쾌적선의 결정(Determinging Lines of Equal comfort)" 이었으며, 그 후에 의좌 작업 시에 각각 다른 온ㆍ습도와 기류의 조합을 통한 실내온열환경을 어떻게 평가하는가를 판정하기 위한 이른바 넥타이형으로 항공의학에 관한 연구임무를 마친 Gagge박사는 다시 Pierce연구소에 초빙되어 온열환경평가의 연구에 복귀하였다. 일찍이 1930년대에 인체와 열 환경과의 열 평형식을 도출하여 대류, 복사 그리고 증발에 의한 인체로부터의 열 방산량을 물리적인 수법에 의하여 구하는 기초를 세운 Gagge는 Hardy와의 협조에 의하여 이것까지의 경험적인 수법을 탈피한 이론적(Rational)인 온열환경평가수법의 개발에 착수하였으며, 현재의 신 유효온도 ET를 개발하기에 이르렀다.(2) 실험목적? 건ㆍ습구온도 및 풍속계를 이용하여 유효온도(ET) 및 수정유효온도(CET)를 측정 하고 쾌적 상태를 확인한다.? ET 및 CET의 차이를 실험을 통하여 비교한다.? 실내 열쾌적 상태를 평가한다.Ⅱ. 기본이론(1)유효온도 (ET : effective temperature)감각온도 실효온도라고도 한다. 사람이 느끼는 추위와 더위의 감각을 기온 ?습도 ?풍속의 세 요소의 조합에 의해 나타낸 것이며 단일척도로 표시한 것으로 인체의 체감을 피험자의 실험에 의해 나타낸 최초의 열쾌적 지표이다. 습도 100 %, 풍속 0의 상태로 환산하며, 건구(乾球)와 습구(濕球) 온도 및 풍속의 측정값에서 구한다. 1922년에 미국의 C. P. 야글로가 창안하였으며, 그가 다수의 인체 실험값에서 작성하여 일반적으로 사용되는데, 옷을 입은 정도에 따라 기초도표(옷을 벗은 상태)와 정상도표(옷을 입은 상태)가 있다.그는 사람이 쾌적하게 느끼는 온도상태를 쾌감대 라고 했는데, 보통 17~22 ℃가 이에 해당한다. 유효온도에 의한 쾌적 범위는 평상복 차림의 경 작업일 때 동계는 ET 17∼21℃(상대습도 40∼60%), 하계는 ET 20∼24℃(상대습도45∼65%)이다.유효온도를 표시하는 표는 실내의 작업 상태 착의상태에 따라 다르게 작성하며 건구온도, 습구온도의 교점과 실내기류속도에 의해 결정된 선에 따라 유효온도를 알아낼 수 있다. 가장 보편적인 환경지수이며, 넓은 응용범위를 갖고 있고 냉난방 부하계산에 이용 향을 고려한 것으로 건구온도 대신에 글로브 온도, 습구 온도 대신에 상당 습구온도를 나타낸 것이다. 유효온도가 주 벽면으로부터 복사열을 고려하지 않기 때문에 이를 보안하기 위해 복사의 영향을 알 수 있는 GT를 이용하는 것이다.(3) 신 유효온도 (ET* : New Effective Temperature)온도(기온, 평균복사온도)와 습도의 영향을 결합하여 열 환경을 단일한 지표로 나타낸 것으로 1923년 Houghten과 Yaglou가 제안한 유효온도(ET)는 습도의 영향이 저온영역에서 과대평가되고, 반대로 고온영역에서 과소평가되는 것으로 지적 되어와 이러한 단점을 보완 한 것이다.(4) 유효온도 구하는 방법그림과 같은 기온, 습도, 풍속의 조합을 임의로 바꾼 실과 습도 100%, 무풍의 일정하고 기온이 임의로 설정될 수 있는 실에 있어서 피 실험자를 처음에 B실에 폭로시키고 다음 A실로 이동하여 다시 B실로 되돌아와서 양실에 있어서 같은 온감을 가지는지 아닌지를 신고시키는 일련의 실험을 행하여 이것에 근거하여 A실의 상태와 같은 온감이 생기는 B실의 기온을 유효온도로 하였다.(5) 선도 읽는 방법유효온도선도(그림: 수정유효온도 노모그램)ASERAE의 쾌적영역Ⅲ. 유효온도의 측정실험(1) 실험에 사용되는 측정기구KATA 온도계건 습 구 온 도 계흑구온도계(2) 실험방법 및 절차① KATA온도계와 흑구온도계, 건?습구 온도계, 비커 등 실험기구를 준비하여실험 장소에 알맞게 배치한다.② 실습Ⅴ에서와 같이 실험장소의 온도와 습도를 재고, KATA온도계를 가지고실험장소의 기류를 측정한다.③ KATA온도계의 A-B 간의 하강시간을 STOP WATCH로 정확하게 측정한다. 이때 알코올 액을 안전구에 꼭대기까지 올리게 되면 파열될 염려가 있으므로 주의한다.④ 위의 ②, ③의 조작을 반복하여 기류속도를 산출한다.⑤ 흑구온도계의 온도를 측정한다.흑구온도계를 측정하고자 하는 위치에 15~20분간 두었다가 눈금을 읽는다.이 때 둘레의 열복사에너지는 검게 칠한 구리 공에 흡수되어 여 습도를 아는 방법이다.2. 기류측정냉각 과정에서 온도가 38℃와 35℃ 이 두 점 사이를 통과하는데 걸리는 시간을 스톱워치를 가지고 초 단위로 잰다.실측된 시간을 t초라 하면 이 온도 계의 표면 1제곱센티미터에서 매초 달아나는 열량은 t초 동안 달아난 총열량인 F (mcal Cm-2)를 시간 t초로 나누어 구하는데 이를 KATA냉각력(H : mcalcm.2sec-1)이라 한다.? KATA 냉각력(H)를 구한다.KATA 냉각력 (H) = F/T (MCal/cmㆍsec)F : KATA FactorT : 측정한 KATA 온도계 A→B간의 하강시간① 온도차()를 구한다. (※처음 상온용으로 실험을 한 후 T가 2분을 초과하면 고온용으로 다시 실험한다.)보통 KATA온도계의 경우=36.5 - t고온 KATA온도계의 경우=53.0 - tt : 측정 장소의 온도② KATA 냉각력과 온도차가 구해지면 다음의 방법에 의해 기류를 산출한다.기류(V)가 1m/sec이하의 경우 (H/0.60)V = {(H/-0.13)/0.47}3. 흑구온도측정이 온도계를 측정하고자 하는 위치에 15~20분간 두었다가 눈금을 읽는다. 이 때 둘레의 열복사에너지는 검게 칠한 구리공에 흡수되어 구의 벽의 온도가 상승하고 이것이 구 내부의 공기를 데워서 그 온도가 구리공에 꽂혀 있는 온도계에 나타나 게 된다.이 온도계를 사용할 때는 복사의 방향은 고려하지 않아도 좋다. 그러나 측정된 값에는 복사뿐만 아니라 전도나 대류의 인자도 포함되어있다.4. MRT측정평균복사온도(Mean Radiant Temperature : MRT)는 복사에너지 교환에 대한 상상적인 흑체 환산온도이다.MRT측정 계산식은MRT = t+2.32(t-t)t: 흑구온도(℃)t : 실내온도(℃)V : 기류속도(m/s)※ 체감상 쾌적범위 ; 16℃ < MRT < 21℃ (0.5 m/s 이하의 무풍시)5. 상당습구온도 측정습공기 선도로부터 건구온도 25℃와 상대습도 50%가 교차하는 점에서 오른편 으로 수평이동한 후 흑구온도가 30℃인 교점온도계를 별안간 뜨거운 복사열에 노출 시키면 구부속의 공기압력이 증대하여 온도계가 튀어 나오는 수가 있으므로 마개에 조그만 구멍을 뚫어 준다.② 복사열에는 방향성이 있으므로 기온이나 습도를 측정할 때와는 달리 주의해야 한다.③ 흑구온도계는 통풍이 잘 되고, 직사광선을 받는 장소에 설치하며, 온도계 하부가 지면으로부터 약 1.2∼1.5m 높이에 위치하도록 한다.8. KATA온도계 사용시 주의사항? 바람이 부는 출구나 복사열등의 영향을 직접 받지 않는 장소를 택한다.① 알콜액을 안전구 꼭대기까지 올리게 되면 파열될 염려가 있으므로 KATA온도계의 알코올 상당 안전구의 1/3위치까지만 올린다.② 온도는 보통 KATA온도계 44℃로, 고온 KATA온도계 65~70℃가 적당하다.③ 수분이 있는 상태에서 측정하면 증발잠열의 영향으로 측정장소의 정상적인 측정치를 얻을수 없으므로 KATA온도계의 수분을 휴지로 빨리 닦는다.④ KATA온도계의 A-B간의 하강시간을 잴 때 측정자나 주위사람의 영향을 받지 않도록 1m이상거리를 두고 측정한다.Ⅳ. 결과 및 결과분석(1) 측정결과정리① 고온용(H)H(카타냉각력) = 8.4H/?=8.4÷28=0.3산출표에 의해 v=0.063m/sMRT=25.5+2.35(25.5-25) = 25.79 ?C② 고온용(H)H(카타냉각력) = 8.4H/?=8.4÷28.5=0.3산출표에 의해 v=0.063m/sMRT=26+2.35(26-24.5) = 26.88 ?C③ 상온용(N)H(카타냉각력) = 7.7H/?=7.7÷27.5=0.28산출표에 의해 v=0.04m/sMRT=26.5+2.35(26.5-25.5) = 26.97 ?C(2) 측정Data장소1장소2장소3건구온도, ?C25 ?C24.5 ?C25.5 ?C습구온도, ?C22 ?C22 ?C22.5 ?C흑구온도, ?C25.5 ?C26 ?C26.5 ?C상당습구온도, ?C21.3 ?C22.5 ?C23.5 ?C실내 온열 환경 측정회 수t(온도)t'(습도)KATA에 의한 속도(m/s)글로브온도tgMRT상당습구온도ET/C
목차Ⅰ. 왕복펌프의 정의Ⅱ. 왕복펌프의 원리Ⅲ. 왕복펌프의 분류피스톤 펌프(액셜 피스톤 펌프)(레이디얼 피스톤 펌프)플런저 펌프Ⅳ. 왕복펌프의 구조Ⅴ. 왕복펌프의 성능 및 특성Ⅰ. 왕복펌프의 정의피스톤은 크랭크에 의해 움직이며, 피스톤이 오른쪽으로 움직일 때 배출밸브는 닫히고 흡입밸브가 열려서 액체는 실린더 안으로 흡입된다. 피스톤이 왼쪽 방향으로 움직일 때 흡입밸브는 닫히고, 배출밸브가 열려서 실린더 안의 액체는 배출밸브에서 바깥으로 흘러나간다.크랭크는 다른 원동기에 직접 연결되거나 벨트걸이에 의해 구동하거나 증기기관의 피스톤로드와 왕복펌프의 피스톤로드를 동일 축으로 해서 구동한다. 1개 실린더로는 송출되는 액체가 맥동을 하므로 실린더를 복수로 해서 맥동을 부드럽게 하는 경우가 있다. 3개 실린더가 있는 것을 3련 펌프라고 한다.Ⅱ. 왕복펌프의 원리왕복펌프의 배관도피스톤 P는 실린더 속 왕복 운동한다. 피스톤은 L의 거리를 상하 운동하는데, 이것을 행정이라고 한다. 피스톤이 올라가면 실리더 속은 진공이 되고, 흡입밸브(suction valve) Vs가 열려 흡입관으로부터 흡수한다. 다음에는 피스톤이 내려가면 송출밸브(delivery valve) Vd가 열리고 물을 송출한다. 이렇게 왕복운동에 의하여 불연속적으로 물이 배출된다. 피스톤이 실린더의 최고부까지 올라갔을 때 그 밑면에서 흡수면까지의 높이를 흡입실양정 Hs, 송출면까지 높이를 송출실양정 Hd 라고 하고 Hs+Hd=Ha를 실양정 이라고 한다. 흡입관 및 송출관에 있어서의 마찰손실수두, 각종밸브의 저항수두를 Ha에 더한 것을 전양정 H라 함은 터보형 펌프인 경우와 같다. 흡입수면과 송출수면에 있어서의 압력을 각각 ps와 pd 라 하면 전양정 H는H ={ `_{ } p`_{ d } `-`p_{ s } } over { gamma }+ Ha + HlT 여기서 HlT는 손실수두의 합을 표시한다.왕복펌프의 특징은 그 구조상으로 볼 때 저속운전이 될 수밖에 없고, 같은 유량을 내는 원심펌프에 비하면 대형이 된다. 그러나 송출압력은 원심펌프와 같이 회전수에 제한을 받지 않고 송출 쪽의 압력에 얼마든지 따라갈 수 있다. 따라서 유량이 적어도 되나 양정이 원심펌프로서는 미칠 수 없을 만큼 고압을 요구하는 경우에는 왕복펌프가 적합하다. 또 송출압력이 매우 커서 피스톤 로드로서 감당할 수 없는 경우에는 피스톤 대신 플런저를 사용한다.Ⅲ. 왕복펌프의 분류1) 왕복하는 동체에 따른 분류피스톤형 - 작동부의 단면이 피스톤 로드의 단면보다 크며 주로 저압에 사용한다.플런저형 - 작동부의 단면이 피스톤 로드의 단면과 동일하며 주로 고압에 사용한다.(a)와 (b)는 피스톤형, (c)와(d)는 플런저형2) 양수작용에 따라 분류하면가) 단동(single acting)나) 복동(double acting)다) 차동(differential acting)3) 실린더 수에 따라가) 단식(일연식)나) 복식(이연식)다) 삼연식4) 실린더의 설치 형태가) 입형 : 실린더가 수직인 경우나) 횡형 : 실린더가 횡형인 경우횡형 피스톤펌프입형 플런저펌프1. 피스톤 펌프피스톤 펌프는 피스톤의 왕복운동에 의하여 펌핑 작용을 하는 펌프로써 고압, 초고압펌프에 적합하다. 피스톤 펌프는 피스톤의 왕복운동 방향과 구동회전 방향과의 관계에 따라 액셜형(axial type)과 레이디얼형(radial type)으로 크게 나누어진다. 피스톤의 지름이 비교적 작고, 행정도 작으며 공작정도도 얻기 쉬우므로 높은 용적효율의 펌프를 얻을 수 있다. 현재 시판되고 있는 피스톤 펌프는 송출압력rm700 sim 350 kg_f /cm^2, 송출량10 sim 500 l/min, 효율80 sim 90%의 것이 보통이다.① 액셜 피스톤 펌프액셜 피스톤 펌프는 홀수개(보통 7, 9, 11)의 실린더 구멍이 실린더 블록의 중심축 둘레로 등배열 및 평행으로 설치되고 피스톤이 축과 평행으로 왕복운동을 하는 것으로서, 구동축과 실린더 블록의 중심축이 경사지고 있는 경사축식과 이들이 같은 축상에 놓여서 이것에 대하여 경사지게 고정된 경사판을 갖는 경사판식으로 분류된다.(1) 경사축식 엑셜 피스톤 펌프경사축식은 H. Thoma에 의하여 개발된 것으로서, Thoma형이라고도 한다. 구동축에 대해 경사진 실린더 블록이 구동축과 함께 회전함으로써 각 피스톤은 실린더 내를 왕복한다. 경사축식에는 구동축에 대하여 실린더 블록이 일정한 각도를 가지고 고정되어 있는 정용량형과 구동축에 대하여 경사각을 변화할 수 있는 가변용량형이 있다.(2) 경사판식 엑셜 피스톤 펌프실린더 블록은 구동축과 키 또는 스플라인 결합으로 회전하고 축과 경사지게 놓인 고정된 경사판상을 피스톤 두부가 안내되어 이동함으로써 피스톤의 왕복운동을 발생시키는 기구를 경사판식이라 한다. 그 종류에는 경사판과 플런저가 연결봉과 결합된 연접형과 플런저 두부가 직접 경사판상을 습동하는 분리형이 있고, 또 각각 경사판 경각이 일정한 정용량형과 가변용량형이 있다.경사판식은 경사축식에 비해 구조가 간단하고 왕복운동 부분의 부품도 적으며 또 회전질량이 축 주위로 집중하고 있기 때문에 고속회전에 적합하여 건설용 차량 등에 사용된다.2. 레이디얼 피스톤 펌프레이디얼 피스톤 펌프는 실린더 블록에 방사상으로 배열된 실린더 구멍이 있고 여기에 삽입된 피스톤은 반지름 방향의 왕복운동을 하는 구조로서, 실린더가 회전하는 회전 실린더형과 크랭크축의 회전에 의하여 피스톤의 왕복운동을 하게 하는 고정 실린더형이 있다.레이디얼 피스톤 펌프2. 플런저펌프이 플런저 펌프는 펌프 보디 속에 플런저를 비롯하여 스프링, 입/출구 체크 볼 등으로 구성되어 있으며 플런저는 캠축과 스프링에 의해 왕복운동을 한다. 작동은 스프링이 플런저를 상승시키면 펌프실 내의 체적이 증가하여 진공이 발생한다. 이때 오일이 입구 체크 볼을 거쳐서 들어오고(흡입), 반대로 캠축이 플런저를 누르면 체적이 감소하면서 압력이 상승하여 출구 체크 볼을 열고 윤활부분으로 공급된다. 높은 압력에는 적당하지만, 흡입과 배출이 교대로 행하여지므로 보내는 물의 양이 일정하지 못한 것이 결점이다.(1) 엘리폰의 플런저 펌프특징① 토출량은 작동중이나 정지 상태에서도 조절이 가능하다.② 작동원리가 간단하고 소형 경량이며 내구성이 강하다.③ 다양한 화학 약품에 적용될 수 있도록 내부식성 재질로 되었음.용도① 화학 공정② 제지 공정③ 보일러5연식 플런저펌프Ⅳ. 왕복펌프의 구조왕복펌프의 주체는 피스톤, 실린더, 흡입밸브 및 송출밸브로 구성되고 여기에흡입관, 송출관, 공기실(흡입부와 출구부에 위치), 풋 밸브, 스트레이너 등이 부속된다.1) 피스톤유체의 누설이 적고, 미끄럼 부분의 마찰저항이 작아야 한다.액체를 수송하는 펌프에서 유체 자체의 윤활성을 이용한다.고압용에는 주로 플런저 식을 사용한다.대형 유체기계는 피스톤링(금속 혹은 플라스틱)을 사용한다.2) 공기실피스톤 또는 플런저에서 송출되는 유량의 변동을 일정하게 하기 위해 실린더의 바로 뒤쪽에 공기실(air chamber)을 설치한다.3) 밸브밸브는 펌프의 부품 가운데 특히 중요한 것임과 동시에 특히 고장이 일어나기 쉬운 부분이다. 그 설계와 제작에는 특별한 주의를 요한다. 밸브의 개폐장치는 보통 기구에 의한 강제작동을 시키는 것이 아니라 밸브의 자동이나 스프링의 힘으로 닫고 유속의 힘으로 열게끔 설계하여야 한다.설계상 밸브의 유의사항* 밸브의 개폐가 정확해야 할 것* 물이 밸브를 지날 때 저항을 최소한으로 할 것* 누설을 정확하게 방지할 것* 폐쇄작동이 신속하고 고장이 적을 것* 내구성이 있을 것가) 원판밸브(disc valve)가장 간단한 원판밸브의 통로의 모양으로된 것이다.일반적으로 리프트가 증가할수록손실은 감소하지만 개폐타이밍을정확히 조정하기가 어렵다.나) 원추밸브원판밸브에 대하여 밸브가 경사로 되어 있으므로 물의 저항이 적고 닫힘도 빠르며 확실하다.다) 링 밸브펌프가 커져서 유량이 많아지면 보통의 밸브로서는 리프트가 커져서 적합하지 않다.이 때 개구부가 내외 두 방향으로 흐르는 구조를 갖는 밸브를 링 밸브라 한다. 리프트는 작아도 된다.라) 나비꼴 밸브나비꼴 밸브는 구조가 간단하고 제작비가 싸며 유체의 통로에 방해가 되는 것이 없어 하수펌프 등에 적합하다.결점으로는 운동이 경쾌하지 못하고 또 닫혀 있을 때 누설이 많다. 일반적으로는 저속펌프에 사용되고 흡입관의 하단이 붙는 풋 밸브에서는 거의 이 밸브가 사용된다.마) 구형밸브밸브 몸체가 구형인 것으로 구는 보통 강구를 사용한다. 누설에 대해 확실하지 않아 고양정의 펌프에는 적당하지 않다.
왕복펌프 ① 피스톤 펌프 ② 플런저 펌프목차Ⅰ. 왕복펌프의 정의 Ⅱ. 왕복펌프의 원리 Ⅲ. 왕복펌프의 분류 1. 피스톤 펌프 (액셜 피스톤 펌프, 레이디얼 피스톤펌프) 2. 플런저 펌프 Ⅳ. 왕복펌프의 구조 Ⅴ. 왕복펌프의 특성Ⅰ. 왕복펌프의 정의왕복펌프(reciprocating pump) 흡입밸브와 송출밸브를 장치한 실린더 속을 피스톤 또는 플런저를 왕복 운동시켜 송수하는 펌프.Ⅱ. 왕복펌프의 원리Ⅲ. 왕복펌프의 분류 (왕복하는 동체에 따른 분류)(a),(b) 피스톤형 (c),(d) 플런저형(양수작용, 실린더의 설치형태에 따른 분류)가) 단동(single acting) 나) 복동(double acting) 다) 차동(differential acting) 가) 입형 : 실린더가 수직인 경우 나) 횡형 : 실린더가 횡형인 경우(실린더 수에 따른 분류)1. 피스톤펌프피스톤의 지름이 비교적 작고, 행정도 작으며 공작 정도도 얻기 쉬우므로 높은 용적효율의 펌프를 얻을 수 있다. 현재 시판되고 있는 피스톤 펌프는 보통 송출 압력 70~350kgf/cm2, 송출량 10~500 liter/min, 효율 80~90%① 액셜 피스톤 펌프액셜 피스톤 펌프는 홀수개의 실린더 구멍이 실린더 블록의 중심축 둘레로 등 배열 및 평행으로 설치되고 피스톤이 축과 평행으로 왕복운동을 하는 것 액셜 피스톤 펌프 – 경사축식 경사판식경사축식 엑셜 피스톤 펌프경사축식 엑셜 피스톤 펌프Thoma형이라고도 한다. 구동축에 대해 경사진 실린더 블록이 구동축과 함께 회전함으로써 각 피스톤은 실린더 내를 왕복 운동한다. 경사축식 – 정용량형 가변용량형경사판식 엑셜 피스톤 펌프경사판식 엑셜 피스톤 펌프실린더 블록은 구동축과 키 또는 스플라인 결합으로 회전하고 축과 경사지게 놓인 고정된 경사판상을 피스톤 두부가 안내되어 이동함으로써 피스톤의 왕복운동을 발생시키는 기구를 경사판식이라 한다. 경사판식 – 연접형 분리형 정용량형 가변용량형2. 레이디얼 피스톤 펌프레이디얼 피스톤 펌프레이디얼 피스톤 펌프레이디얼 피스톤 펌프는 실린더 블록에 방사상으로 배열된 실린더 구멍이 있고 여기에 삽입된 피스톤은 반지름 방향의 왕복운동을 하는 구조 레이디얼형 - 회전 실린더형 고정 실린더형2. 플런저 펌프보디 속에 플런저, 스프링, 입·출구 체크 볼 등으로 구성되어 있다. 플런저는 캠 축과 스프링에 의해 왕복운동을 한다.플런저 펌프흡입과 배출이 교대로 행해지므로 보내는 물의 양이 일정하지 못한 것이 결점이나 압력이 높은 곳에 사용한다.플런저 펌프5연식 플런저 펌프플런저 펌프특징 ① 토출량은 작동중, 정지상태에서도 조절이 가능하다. ② 작동원리가 간단하고 소형 경량이며 내구성이 강하다. ③ 다양한 화학 약품에 적용될 수 있도록 내부식성 재질로 되었음. 용도 ① 화학 공정 ② 제지 공정 ③ 보일러Ⅳ. 왕복펌프의 구조왕복펌프의 주체는 피스톤, 실린더, 흡입밸브 및 송출밸브로 구성되고 여기에 흡입관, 송출관, 공기실(흡입부와 출구부에 위치), 풋 밸브, 스트레이너 등이 부속된다.1. 피스톤플런저식 피스톤링 부착2. 공기실공기실3. 밸브 (1)원판밸브(2) 원추 밸브(3) 링 밸브(4) 나비꼴 밸브(5) 구형밸브4. 스트레이너 및 풋 밸브스트레이너 : 불순물의 침입을 방지한다. 풋 밸브 : 물의 역류를 방지한다.Ⅴ. 왕복펌프의 특성구조상으로 볼 때 저속 운전이 될 수밖에 없고 같은 유량을 내는 원심펌프에 비해 대형이 된다. 또한 송출 압력은 원심 펌프와 같이 회전수에 제한을 받지 않고 소유량, 고압력에 적합하다. 그리고 송출 압력이 매우 클 때는 피스톤 대신 플런저를 사용한다.참고자료(피스톤 펌프)참고자료 (플런저 펌프)**************************35079600433X780X*************1000TD외형치수 Dimensions (mm)동력 Power (HP)회전 수 Revolution (rpm)최대 토출량 Max. Capacity (ℓ/min)최대압력 Max. Pressure (Kg/㎠)모델 Model{nameOfApplication=Show}
목차Ⅰ. 서론1. 기본원리2. 실험목적Ⅱ. 본론1. 실험에 사용되는 기기2. 항온순환수조 조작법3. 실험방법Ⅲ. 결론 및 고찰1. 실험결과2. 결론 및 고찰Ⅳ. 참고문헌Ⅰ. 서론1. 기본원리① 결로란?겨울철에 실내에 난방을 하게 되면 유리창 내측에 물방울이 달리는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상을 결로라고 한다. 습기란 공기 중 또는 재료 중에 기체에서 존재하는 수분이다. 이 수증기를 포함한 공기를 습윤 공기라고 하며 수증기를 포함하지 않는 공기를 건조 공기라고 한다. 습윤 공기를 서서히 냉각하여 가면 공기 중의 수분이 수증기의 형태로만 존재하기 힘든 한계에 전도된다. 이 공기를 포화공기라고 한다. 이것을 더욱더 냉각시키면 수증기의 일부가 작은 물방울이 되어 공기 중에 부유하게 된다.② 발생현상욕실의 창을 보면 유리면에 방울져 있는 물기를 쉽게 발견 할 수 있다.이는 욕실 내부의 습기가 상대적으로 온도가 낮은 유리면에서 물로 변화되는 현상으로, 이 현상을 결로(CONDENSATION) 라고 한다. 이런 현상은 욕실 뿐 아니라 식생활 습관에 따라 주방에서도 심하게 발생하기도 하며 거실, 침실 등에서도 발생할 수 있다. 유리면에 생겨난 물기는 표면 장력에 의해 물방울로 커지며 중력에 따라 하부로 흘러 모이게 되어 내장재의 오염이나 생활상의 불편을 크게 가져오게 된다.결로 현상은 육안에 의해 관찰되기도 하지만 가구의 뒤편이나 공기 순환이 원활치 않은 커튼 등에 의해 곰팡이가 서식하기 좋은 환경을 만들어 건강상 문제를 야기하기도 한다.③ 결로 발생조건? 결로는 구조 체의 온도가 습공기의 노점 온도보다 낮을 때 발생함.Tc (노점 온도) > Ts (구조체 온도) : 결로 발생함.Tc (노점 온도) < Ts (구조체 온도) : 결로 발생 안함.? 습공기의 노점온도는 습공기의 절대 습도 혹은 수증기 분압에 의해 결정됨.습공기중의 수증기량 많으면(절대 습도 및 수증기 분압 높으면) 노점 온도가 높아져 결로가 발생할 가능성 높음.④ 결로 유발 요인1) 습공기의 노점온도(Tc)를 높이는 요인실내 수증기 발생건물의 기밀 시공? 침기에 의한 열손실 방지를 위해 창호 등이 기밀 시공되고 있음.? 이로 인해 자연 환기량이 감소하여, 실내 수증기를 외부로 배출시키는 정도 도 크게 감소함.? 최근의 신 주택 환기횟수 : 0.5회/h (=0.5×실용적(m3)/h : ASHRAE)생활 습관? 실내에서의 세탁물 건조? 목욕 횟수 증가? 안전 등의 이유로 인한 창문 개방 횟수 감소? 야간에 세탁, 취사 등의 행위가 많이 이루어짐.2) 구조체 온도(Ts)를 낮추는 요인단열 부실시공열교 부위 발생비재실시 난방의 중지⑤ 결로의 종류(1) 발생장소에 근거한 분류표면결로 : 물체표면에 생기는 결로내부결로 : 벽체나 재료의 내부에서 생기는 결로(2) 발생시간에 근거한 분류여름철 결로 : 고온다습한 공기가 낮은 온도의 공간에 흘러 들어와서 상대 습도를 상승시킴으로써 발생하는 결로. 비교적 열용량이 크고 단열성이 높은 건물에서 생기는 수가 많다.환기를 하면 오히려 결로가 심하게 되므로 주의해야 한다.겨울철 결로 : 온도가 극단적으로 낮은 것에 의해 공기가 노점온도 이하로 냉각되어 발생하는 일반적인 결로⑥ 결로 방지 방법1) 겨울의 실내 표면 결로? 실내 온도를 높일 것 : 수증기 발생이 적은 난방 방식채택? 실내 표면온도를 실온과 가깝게 한다.? 실내공기의 습도를 낮춘다(습도가 공기 조화로 컨트롤 되는 것이 최상인데 일반 주택에서는 겨울외기의 저습을 이용해 환기로서 실내공기의 습도 저감을 도모 한다.)2) 겨울의 내부 결로? 방습층을 단열재에서 실내 쪽에 설치하고 실내에서 수증기 침입을 막는다.? 단열재 저온 측에 콘크리트와 같은 습기 용량이 큰 재료를 밀착시켜 발생 결로 수를 확산시켜서 봄, 여름, 가을에 자연 건조시킨다.? 벽체 내부의 통기? 단열재, 외기측은 수증기 배출이 좋을수록 외장 재료에 의한 수증기 막음을 되도록 적게 한다.3) 여름의 표면 결로? 실내일 경우는 제습한다.? 단열재에 의하여 실온을 높게 유지하도록 한다.? 주간에 맑은 날의 고온 공기를 끌어들여 건조시킨다.? 외기가 유통하고 있는 주차장과 같은 경우는 세가지방법으로 환기를 이용 하고 공기유통이 나쁜 장소에서는 결로가 발생할 것을 예측하여 측구 등을 설치한다.4) 여름의 내부 결로? 벽체 내부에서의 습기확산방지(내부 방습재의 시공등)? 축습 용량이 큰 내장재 사용(흡습에 의한 고습화 억제)? 내장재 쪽 투습(저온 부위에서의 습기 정체 방지)? 상호 보완적으로 환기, 난방, 단열방법으로 동시 사용한다.2. 실험목적우리 생활 주변에서 결로가 발생되는 과정을 이해하기 위해 실험을 통하여 결로가 발생되는 온도를 찾아내고 실제 예측한 값과 비교하여, 원인을 규명하고 방지하는 방법을 이해하려 한다.Ⅱ. 본론1. 실험에 사용되는 기기건 습 구 온 도 계2. 항온순환수조 조작법※ 항온 순환수조의 특징? 은도금 저온 코일은 부식을 방지하고 펌프의 속도를 가변시킬 수 있어 시험물 의 크기에 따른 순환량이 조절된다.? 압력 흡입 펌프는 외부 탱크에 공급되는 온도를 일정하게 유지 시켜 준다.? 외부 수조와 인터페이스 장치를 연결할 수 있다.? 프로그램 식 온도 컨트롤러는 정밀하고 안정적인 운전을 제어 한다.? Tracking alarm은 수조의 온도가 레벨보다 높거나 낮을 때 내부의 샘플을 안 전하게 보호하고 사고를 방지한다.※ 조작법? 건 ? 습구 온도계를 이용하여 온도 및 습도를 측정한다.? 측정한 온도, 습도를 습공기선도를 이용하여 각 각의 노점온도를 찾는다.? 항온순환수조에 노점온도를 세팅하고 결로가 생기는지 확인한다.? 결로가 발생하지 않으면 0.5℃씩 낮추면서 결로가 생길 때까지 계속하여 측정 한다.3. 실험방법실험방법건구온도, 습구온도를 측정해 노점온도를 구한다. 그 노점온도를 기준으로 향온 순환 수조를 이용해 pipe 측정온도를 0.5℃씩 낮추어 몇 도일 때 결로가 생기는지 관찰하고 기록한다.Ⅲ. 결론 및 고찰1. 실험결과건구온도 23.5℃ 습구온도 20℃ 상대습도 79% 노점온도 20℃항온순환수조 18.8℃순환온도℃20.0℃19.5℃19.0℃18.8℃18.5℃18.0℃
Ⅰ. 서 론유효온도 ET의 발전사실험목적Ⅱ. 기본원리유효온도수정유효온도신유효온도유효온도 구하는 방법선도 읽는 방법Ⅲ. 유효온도의 측정실험실험에 사용되는 측정기구실험방법 및 절차습도 ? 기류측정흑구온도측정MRT측정상당습구온도측정수정유효온도측정흑구온도계 사용 시 주의사항KATA온도계 사용 시 주의사항Ⅳ. 결과 및 결과분석측정결과정리측정Data실내온열환경 측정 Data유효온도 ET와 수정유효온도 CET 비교결론 및 결과분석Ⅴ. 참고문헌Ⅰ. 서론최근 이용되고 있는 대표적인 온열환경평가지표로서 유효온도 ET계열과 예측 평균 신고 PMV(Predicted Mean Vote)계열로 대두된다. 이 지표들은 모두 인체의 열평형 방정식에 근거하여 만들어진 특징이 있다. 따라서 이 두 계열 중 유효온도 ET(Effective Temperature)를 중심적으로 쾌적성 평가 방법을 정리하였다.(1) 유효온도 ET의 발전사1923년 미국 펜실베니아 주 피츠버그에 설치된 ASHVE(The American Society of Heating and Ventilating Engineers)의 연구소에서 미국 광산국과 협력하여 Houghton과 Yaglou에 의하여 유효온도(ET : Effective Temperature)에 관한 일련의 논문들이 발표되었다. 당시 근대적인 냉난방시스템의 설계와 운전에 있어서 실내조건의 설정은 필연적인 문제이었다. 최초의 논문명은 “등쾌적선의 결정(Determinging Lines of Equal comfort)" 이었으며, 그 후에 의좌 작업 시에 각각 다른 온ㆍ습도와 기류의 조합을 통한 실내온열환경을 어떻게 평가하는가를 판정하기 위한 이른바 넥타이형으로 생긴 “유효온도선도표”를 발표하였다.ASHRAE의 전학회장인 P.B Gordon은 John B.Pierce재단의 회장으로 취임하여 전후 침체된 Pierce 연구소재건에 착수했다. 우선 Gordon은 펜실바니아 대학에서 체온조절의 생리학자인 J.D.Hardy를 연구소장으로서 초빙했다. 이후 이 연구소를 중심으년대에 인체와 열 환경과의 열 평형식을 도출하여 대류, 복사 그리고 증발에 의한 인체로부터의 열 방산량을 물리적인 수법에 의하여 구하는 기초를 세운 Gagge는 Hardy와의 협조에 의하여 이것까지의 경험적인 수법을 탈피한 이론적(Rational)인 온열환경평가수법의 개발에 착수하였으며, 현재의 신 유효온도 ET를 개발하기에 이르렀다.(2) 실험목적? 건ㆍ습구온도 및 풍속계를 이용하여 유효온도(ET) 및 수정유효온도(CET)를 측정 하고 쾌적 상태를 확인한다.? ET 및 CET의 차이를 실험을 통하여 비교한다.? 실내 열쾌적 상태를 평가한다.Ⅱ. 기본이론(1)유효온도 (ET : effective temperature)감각온도 실효온도라고도 한다. 사람이 느끼는 추위와 더위의 감각을 기온 ?습도 ?풍속의 세 요소의 조합에 의해 나타낸 것이며 단일척도로 표시한 것으로 인체의 체감을 피험자의 실험에 의해 나타낸 최초의 열쾌적 지표이다. 습도 100 %, 풍속 0의 상태로 환산하며, 건구(乾球)와 습구(濕球) 온도 및 풍속의 측정값에서 구한다. 1922년에 미국의 C. P. 야글로가 창안하였으며, 그가 다수의 인체 실험값에서 작성하여 일반적으로 사용되는데, 옷을 입은 정도에 따라 기초도표(옷을 벗은 상태)와 정상도표(옷을 입은 상태)가 있다.그는 사람이 쾌적하게 느끼는 온도상태를 쾌감대 라고 했는데, 보통 17~22 ℃가 이에 해당한다. 유효온도에 의한 쾌적 범위는 평상복 차림의 경 작업일 때 동계는 ET 17∼21℃(상대습도 40∼60%), 하계는 ET 20∼24℃(상대습도45∼65%)이다.유효온도를 표시하는 표는 실내의 작업 상태 착의상태에 따라 다르게 작성하며 건구온도, 습구온도의 교점과 실내기류속도에 의해 결정된 선에 따라 유효온도를 알아낼 수 있다. 가장 보편적인 환경지수이며, 넓은 응용범위를 갖고 있고 냉난방 부하계산에 이용 시 에너지 절감효과에 기여할 수 있다.(2) 수정 유효온도(CET : Corrected Effective Temperature)수정유도로 하였다.유효온도에 복사열에 의한 온감의 향을 고려한 것으로 건구온도 대신에 글로브 온도, 습구 온도 대신에 상당 습구온도를 나타낸 것이다. 유효온도가 주 벽면으로부터 복사열을 고려하지 않기 때문에 이를 보안하기 위해 복사의 영향을 알 수 있는 GT를 이용하는 것이다.(3) 신 유효온도 (ET* : New Effective Temperature)온도(기온, 평균복사온도)와 습도의 영향을 결합하여 열 환경을 단일한 지표로 나타낸 것으로 1923년 Houghten과 Yaglou가 제안한 유효온도(ET)는 습도의 영향이 저온영역에서 과대평가되고, 반대로 고온영역에서 과소평가되는 것으로 지적 되어와 이러한 단점을 보완 한 것이다.(4) 유효온도 구하는 방법그림과 같은 기온, 습도, 풍속의 조합을 임의로 바꾼 실과 습도 100%, 무풍의 일정하고 기온이 임의로 설정될 수 있는 실에 있어서 피 실험자를 처음에 B실에 폭로시키고 다음 A실로 이동하여 다시 B실로 되돌아와서 양실에 있어서 같은 온감을 가지는지 아닌지를 신고시키는 일련의 실험을 행하여 이것에 근거하여 A실의 상태와 같은 온감이 생기는 B실의 기온을 유효온도로 하였다.(5) 선도 읽는 방법유효온도선도(그림: 수정유효온도 노모그램)ASERAE의 쾌적영역Ⅲ. 유효온도의 측정실험(1) 실험에 사용되는 측정기구KATA 온도계건 습 구 온 도 계흑구온도계(2) 실험방법 및 절차① KATA온도계와 흑구온도계, 건?습구 온도계, 비커 등 실험기구를 준비하여실험 장소에 알맞게 배치한다.② 실습Ⅴ에서와 같이 실험장소의 온도와 습도를 재고, KATA온도계를 가지고실험장소의 기류를 측정한다.③ KATA온도계의 A-B 간의 하강시간을 STOP WATCH로 정확하게 측정한다. 이때 알코올 액을 안전구에 꼭대기까지 올리게 되면 파열될 염려가 있으므로 주의한다.④ 위의 ②, ③의 조작을 반복하여 기류속도를 산출한다.⑤ 흑구온도계의 온도를 측정한다.흑구온도계를 측정하고자 하는 위치에 15~20분간 두었다가 눈금을 읽는다.이 때 둘레의 수정유효온도 노모그램을 보고 유효온도(ET), 수정유효온도 (CET)를 산출한다.(절차)1. 습도측정건ㆍ습구 온도계를 이용하여 건구온도와 습구온도를 측정하여 습도를 계산한다. 계산방법은 물의 기화열에 의한 온도저하를 측정하여 습도를 아는 방법이다.2. 기류측정냉각 과정에서 온도가 38℃와 35℃ 이 두 점 사이를 통과하는데 걸리는 시간을 스톱워치를 가지고 초 단위로 잰다.실측된 시간을 t초라 하면 이 온도 계의 표면 1제곱센티미터에서 매초 달아나는 열량은 t초 동안 달아난 총열량인 F (mcal Cm-2)를 시간 t초로 나누어 구하는데 이를 KATA냉각력(H : mcalcm.2sec-1)이라 한다.? KATA 냉각력(H)를 구한다.KATA 냉각력 (H) = F/T (MCal/cmㆍsec)F : KATA FactorT : 측정한 KATA 온도계 A→B간의 하강시간① 온도차()를 구한다. (※처음 상온용으로 실험을 한 후 T가 2분을 초과하면 고온용으로 다시 실험한다.)보통 KATA온도계의 경우=36.5 - t고온 KATA온도계의 경우=53.0 - tt : 측정 장소의 온도② KATA 냉각력과 온도차가 구해지면 다음의 방법에 의해 기류를 산출한다.기류(V)가 1m/sec이하의 경우 (H/0.60)V = {(H/-0.13)/0.47}3. 흑구온도측정이 온도계를 측정하고자 하는 위치에 15~20분간 두었다가 눈금을 읽는다. 이 때 둘레의 열복사에너지는 검게 칠한 구리공에 흡수되어 구의 벽의 온도가 상승하고 이것이 구 내부의 공기를 데워서 그 온도가 구리공에 꽂혀 있는 온도계에 나타나 게 된다.이 온도계를 사용할 때는 복사의 방향은 고려하지 않아도 좋다. 그러나 측정된 값에는 복사뿐만 아니라 전도나 대류의 인자도 포함되어있다.4. MRT측정평균복사온도(Mean Radiant Temperature : MRT)는 복사에너지 교환에 대한 상상적인 흑체 환산온도이다.MRT측정 계산식은MRT = t+2.32(t-t)t: 흑구온도(℃)t : 실내온도(℃)V : 기류속도(m/s)※이 상당습구온도 19.6℃가 된다.상당습구온도 읽는법6. 수정유효온도 측정흑구온도=30℃, 상당습구온도=19.6℃, 풍속=0.5m/s일 때 수정유효온도는,흑구온도 30℃와 상당습구온도 19.6℃를 연결하는 선과 풍속 1m/s인 온도를 읽으면 CET 23.8℃가 된다.수정유효온도선도 읽는법7. 흑구온도계 사용 시 주의사항? 흑구온도계를 사용하는 경우에는 기류가 심한 곳에서는 사용하면 안된다.① 흑구온도계를 별안간 뜨거운 복사열에 노출 시키면 구부속의 공기압력이 증대하여 온도계가 튀어 나오는 수가 있으므로 마개에 조그만 구멍을 뚫어 준다.② 복사열에는 방향성이 있으므로 기온이나 습도를 측정할 때와는 달리 주의해야 한다.③ 흑구온도계는 통풍이 잘 되고, 직사광선을 받는 장소에 설치하며, 온도계 하부가 지면으로부터 약 1.2∼1.5m 높이에 위치하도록 한다.8. KATA온도계 사용시 주의사항? 바람이 부는 출구나 복사열등의 영향을 직접 받지 않는 장소를 택한다.① 알콜액을 안전구 꼭대기까지 올리게 되면 파열될 염려가 있으므로 KATA온도계의 알코올 상당 안전구의 1/3위치까지만 올린다.② 온도는 보통 KATA온도계 44℃로, 고온 KATA온도계 65~70℃가 적당하다.③ 수분이 있는 상태에서 측정하면 증발잠열의 영향으로 측정장소의 정상적인 측정치를 얻을수 없으므로 KATA온도계의 수분을 휴지로 빨리 닦는다.④ KATA온도계의 A-B간의 하강시간을 잴 때 측정자나 주위사람의 영향을 받지 않도록 1m이상거리를 두고 측정한다.Ⅳ. 결과 및 결과분석(1) 측정결과정리① 고온용(H)H(카타냉각력) = 8.4H/?=8.4÷28=0.3산출표에 의해 v=0.063m/sMRT=25.5+2.35(25.5-25) = 25.79 ?C② 고온용(H)H(카타냉각력) = 8.4H/?=8.4÷28.5=0.3산출표에 의해 v=0.063m/sMRT=26+2.35(26-24.5) = 26.88 ?C③ 상온용(N)H(카타냉각력) = 7.7H/?=7.7÷27.5=0.28산출표에 의해 v=0.04m/sMRC