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[수치해석 파워포인트]수치해석 5장 파워포인트(한양대)

Chapter_4 Chapter_5문제10문제14문제16문제18문제25문제24문제20문제 6문제21문제23문제27문제28문제29문제22Chapter_5 문제 6평판 위를 흐르는 액체의 속도분포가 표와 같이 주어졌다. Newton의 점성법칙에 의해 전단응력이 로 표시되어질 때 y=0.02m 에서의 전단응력을 차분공식을 이용하여 구하여라. 단, 이다.Chapter_5 문제 60.29710.040.06170.23540.03-0.01510.07680.15860.02-0.0057-0.00940.08620.07240.01-0.02320.01380.07240.00000.00Chapter_5 문제 6⑴전진차분법 이므로 S=0을 대입해보면Chapter_5 문제 6Chapter_5 문제 6(2)후진차분법 이므로, 를 대입해보면Chapter_5 문제 6Chapter_5 문제 6(3)중앙차분법Chapter_5 문제 6© CODING # include stdio.h # define mu 0.004 # define h 0.01 double f[5] = {0.0,0.0724,0.1586,0.2354,0.2971}; double f_prime[3]; int i=2; forward_diff (); backward_diff (); central_diff (); void main() { int k; double tau;Chapter_5 문제 6printf( 전단응력=%fn ,tau); } } forward_diff () { f_prime[0]=(-1*f[i+2]+4*f[i+1]-3*f[i])/(2*h); return f_prime[0]; } backward_diff () { f_prime[1]=(3*f[i]-4*f[i-1]+f[i-2])/(2*h); return f_prime[1]; } central_diff () { f_prime[2]=(f[i+1]-f[i-1])/(2*h); return f_prime[2]; }Chapter_5 문제 6처음으로Chapter_5 문제21물 전부를 물통의 윗 GSimpson의 1/3법칙 적용#include stdio.h #include math.h #define pi 3.141592 void main(){ double i, a=0.02, b=0.1, h=0, to, sum, sum1, er; double f[17]; for (i=2;i =6;i=i+2){ // 구간등분수를 전하여 준다. printf( 각구간의 함수값n ); h=(b-a)/i; sum=0; sum1=0; for(int j=0;j =i;j=j+1){ f[j]=1569.6*pi*(0.1-a-h*j)*(0.1-a-h*j)*(a+h*j); printf( =%5.6f n ,f[j]); } for(j=0;j =i;j=j+1){ sum=sum+4*f[j]; } for(j=0;j =i;j=j+2){ sum1=sum1+2*f[j]; } to=(h/3)*(sum-sum1-f[0]); er=(to-0.033628277)/to*100; printf( 구간등분수 = %1.0f 구간간격 = %5.3f 적분값 = %5.6f 백분률상대오차 = %2.4fn ,i,h,to,er); printf( n ); } }Chapter_5 문제21ⓡ R E S U L T구간등분수를 2로 했을 경우에도 백분율상대오차 0.1019%의 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있다처음으로Chapter_5 문제22질량이 2,400kg인 자동차가 50m/s로 이동한다. t=0에서 엔진을 정지하여 속도가 10m/s로 감속되었을 때의 이동거리 x를 구하라. 단, 공기저항은 -8.27v2이고, 타이어와 지면과의 저항은 -2,000N이다. 복합 사다리꼴 법칙을 사용하여 솔루션Chapter_5 문제22복합 사다리꼴 법칙Chapter_5 문제22문제의 내용을 수식으로 표현하면 다음과 같다. 여기서 X는 자동차의 속도 V=50m/s일 때 엔진을 정지하여 속도가 10m/s로 감속되었을 때의 이동 거리Chapter_5 문제22복합 사다리꼴 법칙으로 구한 값들의 정확도를 살펴보기 위하여 먼저 ,주어진 방정식에 적분을 정2*n; h = (b-a)/n; oddsum = 0; for(i=1;i =n/2;i++) { t = a+(2*i-1)*h; oddsum=oddsum+fun(t); } inew = iold/2+h*oddsum; error = fabs(inew-iold)*100/inew; printf( %f %f n ,inew,error); if(fabs(inew-iold)*100/inew 2){ break;} }처음으로Chapter_5 문제23분수대를 타원형으로 설계 가장 긴 쪽의 길이를 8m, 가장 짧은 쪽의 길이를6m가 되도록 함. 복합 Simpson의 1/3 법칙을 사용Chapter_5 문제23복합 Simpson의 1/3 법칙Chapter_5 문제23분수대를 타원형으로 설계 장축 8m, 단축 6mChapter_5 문제23문제의 조건을 만족하는 타원Chapter_5 문제23타원의 공식을 통한 적분공식Chapter_5 문제23타원은 장축 단축을 기준으로 한 1/4 면의 넓이가 각각 일치 → ¼ 분면의 넓이를 적분 공식으로 구하는 것 이 효율적Chapter_5 문제23복합 Simpson의 1/3 법칙을 사용Chapter_5 문제23Coding#include stdio.h #include math.h double f(double x); void main() { int j,k,m,n; double h,e,tempi; double i[1500]; // 구간 개수에 따른 적분 값을 배열로 저장 j=0; k=0; m=0; n=0; h=0; e=0; tempi=0;Chapter_5 문제23printf( 구간수 구 간 간 격 적 분 값 면 적n ); for(m=690; m =710; m++){ //구간별 적분값을 위한 루프 n=m*2; // 구간개수가 짝수일 때 Simpson 1/3법칙 사용 printf( %i , n); h=4*pow(n,-1); // h:구간간격 printf( %f ,h); for(k=1; k =n/2; k++){ tempi=tempi+h*pow(3,-1)*( f( 식을 변형하고 적분값을 구하면 된다.수치적분 방식은 simpson 1/3법칙을 이용Chapter_5 문제28의 경우 y에 관한 1차식 으로 구간을 적게 나누어도 정확한 값이 나온다역시 y에 관한 간단한 2차식으로 적분구간을 잘게 나누지 않아도 합당한 값이 도출된다.Chapter_5 문제28Coding결과 임의의 원하는 오차를 정하고 상대오차가 이보다 클 때에는 n의 값을 늘려 적분구간을 나누었으나 적은 n값으로 답이 도출됐다처음으로Chapter_5 문제29여름철 서울의 일사량이 다음과 같다. 흡수한 총열량을 구하라.1*************18*************1975시간Chapter_5 문제29주어진 자료를 이용하여 총열량을 적분 실제값에 가장 근접할 수 있는 Spline보간법 이용 각각의 spline곡선의 구간별로 200개의 조각으로 나누어 사다리꼴 법칙을 이용, 계산Chapter_5 문제29스플라인 곡선을 이용하여 나타낸 그래프Chapter_5 문제29사다리꼴의 넓이를 구함각 구간에서의 합을 구함Chapter_5 문제29© CODING#include stdio.h #include math.h double f(double x1,double sigmai,double sigmaii,double data_1_i,double data_1_ii, double data_2_i,double data_2_ii,double hi); double integral(double xf,double xl,double sigmai,double sigmaii, double data_1_i,double data_1_ii,double data_2_i,double data_2_ii,double hi); void main(){ // 변수 및 배열 선언 // double data[3][8]={ {0}, {0,2,4,6,8,10,12,14}, {1,209,518,702,702,518,209,1} }; double delta_y[8]={0},h[8]={0},a[8]={0},b[8]={0},c함 // inte[0]=integral(x0,x1,sigma[0],sigma[1],data[1][0], data[1][1],data[2][0],data[2][1],h[0]); inte[1]=integral(x1,x2,sigma[1],sigma[2],data[1][1], data[1][2],data[2][1],data[2][2],h[1]); inte[2]=integral(x2,x3,sigma[2],sigma[3],data[1][2], data[1][3],data[2][2],data[2][3],h[2]); inte[3]=integral(x3,x4,sigma[3],sigma[4],data[1][3], data[1][4],data[2][3],data[2][4],h[3]); inte[4]=integral(x4,x5,sigma[4],sigma[5],data[1][4], data[1][5],data[2][4],data[2][5],h[4]); inte[5]=integral(x5,x6,sigma[5],sigma[6],data[1][5],Chapter_5 문제29data[1][6],data[2][5],data[2][6],h[5]); inte[6]=integral(x6,x7,sigma[6],sigma[7],data[1][6], data[1][7],data[2][6],data[2][7],h[6]); for (i=0;i =6;i++){ // 각각 적분값을 더한다. integral_total=integral_total+inte [i]; } printf ( The Answer == %f Kcal n ,integral_total); // 결과를 출력 }// 함수값을 반환해주는 함수 // double f(double x1,double sigmai,double sigmaii,double data_1_i, double data_1_ii,double data_2_i,double data_2_ii,double hi){ return (((((sigmai/6)*(pow((data_1_ii-x1),3

공학/기술| 2006.06.19| 69페이지| 2,000원| 조회(384)

파워포인트, 수치해석, 한양대, 5장

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[수치해석]수치해석 4장 파워포인트

Chapter_4 Chapter_5문제10문제14문제16문제18문제25문제24문제20문제 6문제21문제23문제27문제28문제29문제22Chapter_4 문제10아래 과열증기표를 이용하여 일 때 내부에너지를 2차보간법을 이용하여 구하라. 실제값은 214.61kJ/kg이다.P(Mpa)0.4 0.7 0.9225.13226.40228.20100199.56201.45204.0360186.55189.00192.2340Chapter_4 문제10Newton의 2차보간식을 이용Chapter_4 문제10위 일반식을 이용하여 정리하면, 1) 2) 3)Chapter_4 문제10위 결과를 정리하면212.42000213.91667216.020000.90.70.4Chapter_4 문제10위 표를 이용하여 P=0.6MPa에서의 내부에너지를 구하면Chapter_4 문제10실제값과의 오차는Chapter_4 문제10© CODING#include stdio.h int i; void main() { double t=80, pr=0.6, xx; double x[3] = {0.4, 0.7, 0.9}; double y[3] = {40, 60, 100}; double p[3][3] = {{192.23, 189.00, 186.55}, {204.03, 201.45, 199.56}, {228.20, 226.40, 225.13}}; double f[4] ={0,0,0,0}; for(i=0;i 3;i++) { f[i]= p[0][i]+(t-y[0])*((p[1][i]-p[0][i])/(y[1]-Chapter_4 문제10-y[0]))+(t-y[0])*(t-y[1])*(((p[2][i]-p[1][i])/(y[2]-y[1])-(p[1][i]-p[0][i])/(y[1]-y[0]))/(y[2]-y[0])); } f[3]= f[0]+(pr-x[0])*((f[1]-f[0])/(x[1]-x[0]))+(pr-x[0])*(pr-x[1])*(((f[2]-f[1])/(x[2]-x[1])-(f[1]-f[0])/(x[1]-x[0]))/(= a0 + a1T + a2T2 + a3T3 4차 다항식 K = a0 + a1T + a2T2 + a3T3 + a4T4Chapter_4 문제16주어진 자료로부터Chapter_4 문제161~4차 다항식의 형으로 나타내기 위해 연립방정식으로 나타내면 1차 다항식 8a0 + 331a1 = 5.014 331a0 + 19619a1 = 215.561 2차 다항식 8a0 + 331a1 19619a2 = 5.014 331a0 + 19619a1 1296379a2 = 215.561 19619a0 + 1296379a1 + 90938675a2 = 12922.219Chapter_4 문제163차 다항식 8a0 + 331a1 + 19619a2 + 1296379a3 = 5.014 331a0 + 19619a1 + 1296379a2 +90938675a3 = 215.561 19619a0+1296379a1+90938675a2+6.61970109a3 = 12922.219 1296379a0+90938675a1+6.61970109a2+4.940661011a3 = 859196.261 4차 다항식 8a0 + 331a1 + 19619a2 + 1296379a3 +90938675a4 = 5.014 331a0 + 19619a1 + 1296379a2 +90938675a3 + 6.61970*109a4 = 215.561 19619a0+1296379a1+90938675a2 + 6.61970*109a3 + 4.94066*1011a4 = 12922.219 1296379a0+90938675a1+6.61970*109a2+4.94066*1011a3 + 3.5494*1013a4= 859196.261 90938675a0+6.61970*109a1+4.94066*1011 a2 + 3.5494*1013a3 + 2.8925*1015a4 = 6.05107Chapter_4 문제16위 4개의 연립방정식을 Gauss 소거법을 이용하여 풀면 1~4차 다항식의 형태가 다음과 같게 된다. Y = 0.570129 + 1.368*10-3T Y = 0.55j 3;j++){ sum=sum+matrix[i][j]*x[j]; } x[i]=(matrix[i][3]-sum)/matrix[i][i]; sum=0; } // 최종 근의 출력 // printf ( A0 == %.8f n A1 == %.8f n A2 == %.8fn ,x[0],x[1],x[2]); }Chapter_4 문제16C Code (3차 다항식) void main() { Float matrix[4][5]={{8,331,19619,1296379,5.014},{331,19619,1296379,90938675,215.561},{19619,1296379,90938675,6619700000,12922.219},{1296379,90938675,6619700000,494066000000,859196.261}}; // 매트릭스의 초기화 // // 피봇팅 // int i, j; for (int k=0;k 3;k++){ for (int i=k+1;i 4;i++){ float cal=matrix[i][k]/matrix[k][k]; for (int j=0;j 5;j++){ matrix[i][j]=matrix[i][j]-cal*matrix[k][j]; } } } // 전진소거법으로 처리된 매트릭스 출력 //Chapter_4 문제16printf ( *** 전진소거법으로 처리된 매트릭스 ***n ); for (i=0;i 3;i++){ for (j=0;j 4;j++){ printf ( %5.2f ,matrix[i][j]); } printf( n ); } printf( n ); // 후진대입법 // float x[4],sum=0; x[3]=matrix[3][4]/matrix[3][3]; for (i=2;i =0;i--){ for (j=i+1;j 4;j++){ sum=sum+matrix[i][j]*x[j]; } x[i]=(matrix[i][4]-sum)/matrix[i][i]; sum=0; } // 최종 근의 출력 // printf ( A0 == %.9fn A1 == %.9f2(float x) { float y2=0; y2 = 0.5592+2.327*pow(10,-3)*x+1.172*pow(10,-5)*pow(x,2); return y2; }Chapter_4 문제16float fun3(float x) { float y3=0; y3 = 0.5571+2.8215*pow(10,-3)*x-2.7991*pow(10,-5)*pow(x,2)+1.33*pow(10,-7)*pow(x,3); return y3; } float fun4(float x) { float y4=0; y4 = 0.5598+2.189*pow(10,-3)*x-7.692*pow(10,-7)*pow(x,2)-2.05*pow(10,-8)*pow(x,3)-1.29*pow(10,-10)*pow(x,4); return y4; } int main(void) { float s1,st,a,r1,s2,s3,s4,r2,r3,r4; a = (0.556+0.585+0.614+0.623+0.644+0.654+0.665+0.673)/8;Chapter_4 문제16st = pow((0.556-a),2)+pow((0.585-a),2)+pow((0.614-a),2)+pow((0.623-a),2)+pow((0.644-a),2)+pow((0.654-a),2)+pow((0.665-a),2)+pow((0.673-a),2); s1 = pow((0.556-fun1(0)),2)+pow((0.585-fun1(10)),2)+pow((0.614-fun1(27)),2)+pow((0.623-fun1(32)),2)+pow((0.644-fun1(49)),2)+pow((0.654-fun1(60)),2)+pow((0.665-fun1(71)),2)+pow((0.673-fun1(82)),2); r1 = (st-s1)/st; s2 = pow((0.556-fun2(0)),2)+pow((0.585-fun2(10)),2)+pow((0.614-fun2(27)),2)+pow((0.623-fun2(32)),2)+pow((0.644-fun2(49)),2)+rdan소거법을 위한 행렬의 1행 증분 } printf( ft 1행 : %f %f %f %f %f %fn ,ft[0][0], ft[0][1], ft[0][2], ft[0][3], ft[0][4], ft[0][5]); printf( ft 2행 : %f %f %f %f %f %fn ,ft[1][0], ft[1][1], ft[1][2], ft[1][3], ft[1][4], ft[1][5]); printf( fft 1행 : %f %f %fn ,fft[0][0], fft[0][1], fft[0][2]); printf( fft 2행 : %f %f %fn ,fft[1][0], fft[1][1], fft[1][2]); printf( fty : %f %f n ,fty[0], fty[1]);Chapter_4 문제18for(k=0; k =0; k++){ for(i=k+1; i =1; i++){ m=fft[i][k]/fft[k][k]; for(j=k+1; j =2; j++){ fft[i][j]=fft[i][j]-m*fft[k][j]; } } } c[1]=fft[1][2]/fft[1][1]; printf( c2=%fn ,c[1]); for(i=0; i =0; i--){ n=0; for(j=i+1; j =1; j++){ n=n+fft[i][j]*c[j]; } c[i]=(fft[i][2]-n)/fft[i][i]; printf( c%i=%fn ,i+1, c[i]); } //c행렬을 원래의 계수로 변환 beta=-c[1]; alpha=c[0]; printf( alpha=%f beta=%fn ,alpha,beta); printf( Ans : y=(%fx)/(x+(%f))n , alpha, beta); }Chapter_4 문제18◦ 결과Chapter_4 문제18◦ curve fitting 한 결과처음으로Chapter_4 문제206500810008.*************50013300000yx주어진 자료를 최소자승법을 이용하여 다음의 식으로 정리Chapter_4 문제20위와 같w}

공학/기술| 2006.06.19| 95페이지| 2,000원| 조회(300)

파워포인트, 수치해석, 한양대, PPT, 4장

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[수치해석]수치해석 5장 (한양대)

Chapter 5.<문제 6> 평판 위를 흐르는 액체의 속도분포가 표와 같이 주어졌다. Newton의 점성법칙에 의해 전단응력이 로 표시되어질 때 에서의 전단응력을 차분공식을 이용하여 구하여라. 단, 이다. 0.000.00000.010.07240.020.15860.030.23540.040.2971Sol)차분표를 만들면 다음과 같다. 0.000.0000 0.0724 0.0138 -0.02320.010.0724 0.0862 -0.0094 -0.00570.020.1586 0.0768 -0.0151 0.030.2354 0.0617 0.040.2971 (1)전진차분법 이므로, 를 대입해보면 (2)후진차분법 이므로, 를 대입해보면 (3)중앙차분법 © CODING# include <stdio.h># define mu 0.004# define h 0.01double f[5] = {0.0,0.0724,0.1586,0.2354,0.2971};double f_prime[3];int i=2;forward_diff ();backward_diff ();central_diff ();void main(){ int k; double tau; forward_diff(); backward_diff(); central_diff(); for(k=0;k<3;k++) { tau=mu*f_prime[k]; printf("전단응력=%fn",tau); }}forward_diff () { f_prime[0]=(-1*f[i+2]+4*f[i+1]-3*f[i])/(2*h); return f_prime[0];}backward_diff (){ f_prime[1]=(3*f[i]-4*f[i-1]+f[i-2])/(2*h); return f_prime[1];}central_diff (){ f_prime[2]=(f[i+1]-f[i-1])/(2*h); return f_prime[2];}ⓡ RESULT 전진차분 : 후진차분 : 중앙차분 :

공학/기술| 2006.06.19| 37페이지| 2,000원| 조회(403)

레포트, 수치해석, 한양대, 5장

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[수치해석 4장]수치 해석 레포트 4장 (한양대)

<문제 10>과열 증기표에서 냉매 R-12의 내부 에너지가 다음과 같이 주어졌을 때, 연속적인 보간다항식을 사용하여 에서 내부 에너지를 계산하라. 단, 데이터 점 사이는 2차식으로 보간하라. P(Mpa)0.40.70.940192.23189.00186.5560204.03201.45199.56100228.20226.40225.13참고로, 에서 냉매 R-12의 내부 에너지는 214.61kJ/kg이다.Sol)Newton의 2차 보간다항식 을 사용하여 위 문제를 풀면1) , 2) 3) 위 결과를 정리하면 0.40.70.9216.02000213.91667212.42000위 표를 이용하여 P=0.6MPa에서의 내부에너지를 구하면 실제값과의 오차는 © CODING#include <stdio.h>int i;void main(){double t=80, pr=0.6, xx; //t:온도 pr:압력 //double x[3] = {0.4, 0.7, 0.9};double y[3] = {40, 60, 100};double p[3][3] = {{192.23, 189.00, 186.55}, {204.03, 201.45, 199.56}, {228.20, 226.40, 225.13}};double f[4] ={0,0,0,0};for(i=0;i<3;i++){f[i]= p[0][i]+(t-y[0])*((p[1][i]-p[0][i])/(y[1]-y[0]))+(t-y[0])*(t-y[1])*(((p[2][i]-p[1][i])/(y[2]-y[1])-(p[1][i]-p[0][i])/(y[1]-y[0]))/(y[2]-y[0]));} //Newton2차보간식//f[3]= f[0]+(pr-x[0])*((f[1]-f[0])/(x[1]-x[0]))+(pr-x[0])*(pr-x[1])*(((f[2]-f[1])/(x[2]-x[1])-(f[1]-f[0])/(x[1]-x[0]))/(x[2]-x[0]));xx= (f[3]-214.61)/214.61*100; //실제값과의 오차// //214.61:실제값// printf ("F1=%fn", f[0]);printf ("F2=%fn", f[1]);printf ("F3=%fn", f[2]);printf ("answer=%fn", f[3]);printf ("백분율오차=%fn", xx);}

공학/기술| 2006.06.19| 68페이지| 2,000원| 조회(385)

수치해석, 한양대, 4장

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열펌프성능 실험

1. 예비 보고서1) 열펌프(Heat pump)열펌프(Heat pump)란 문자 그대로 열을 퍼올리는 펌프이다. 열펌프는 열을 만들어 내는 것이 아니라 온도가 낮은 곳의 열량을 보다 높은 곳으로 퍼올리는 작동을 하는 것으로서, 마치 낮은 수위의 물을 높은 수위까지 퍼올리는 것과 비슷하므로 열펌프란 이름이 붙여졌다.즉, 열을 저온측에서 고온측으로 퍼올리는 장치가 열펌프로서, 저온측을 이용하는 경우(냉동기)와 고온측을 이용하는 경우가 있다. 일반적으로 열펌프는 냉, 난방 겸용(전환 또는 동시)으로 사용되는 것이 많다.고온 쪽을 이용하는 열펌프는 에너지 입력에 의해 저온 열원에서의 열을 퍼올려 고온은 열원으로의 열을 방출하여 난방, 급탕 등에 이용한다. 그 성능은로 표현된다. 이 값은 열펌프의 성적계수(Coefficient of Performance : COP)라 하며 항상 1보다 크다. 이러한 점에서 입력(예를 들면 전기)을 그대로 열로 이용하는 것(예 : 전열기)보다 에너지의 이용 효율이 높아지므로 에너지가 절약된다.열펌프와 워터 펌프의 원리열펌프의 열 수지일반적으로 사용되고 있는 전동 열펌프에 관하여 언급하면, 먼저 열펌프의 원리는 냉동기의 원리와 같다. 냉동기는 압축기, 응축기, 교축장치(팽창 밸브 등), 증발기의 4가지 중요한 기기에 의해 냉동 사이클이 구성된다. 공기열원 열펌프의 냉방 사이클을 살펴보면, 냉매는 실내 코일(증발기)로 실내의 열을 흡수하여 증발함으로써 실내를 냉각시키고 실외 코일(응축기)에서 실외의 공기에 열을 방출하고 냉매 자신은 자연스럽게 응축된다.난방 사이클에서는 냉매의 흐름을 역으로 하여 실외 코일(증발기)로 실외의 공기에서 열을 흡수하고, 실내 코일(응축기)로 실내 공기에 열을 가하여 난방한다. 이 냉매의 흐름을 바꾸는 기구에는 4-way valve를 이용하고 있다. 또한 일반적으로는 실내, 실외 코일이 증발기 작동을 하는 입구측에 교축장치와 체크 밸브를 각각 병렬로 설치하여, 액체 냉매가 교축장치를 통하여 증발기 작동을 하는 코일에 들어가도록 하고, 응축기 작동을 하는 코일에서 나온 액체 냉매가 체크 밸브를 통하도록 하여 각 사이클의 냉매를 최적 유량으로 흐르도록 조정한다.다음은 열펌프의 특징에 관한 설명이다.? 에너지를 절약할 수 있는 공기조화가 가능하다⇒ 열펌프는 에너지 이용 효율이 높고 냉방의 배열이나 기타 다량의 배열이 있는 곳에서는 이것들을 열원으로 효율적으로 이용할 수 있으므로 에너지 절약 시대에 알맞은 공기조화 시스템이다.? 안정성이 높은 공기조화 시스템이다⇒ 열펌프는 다른 공기조화 시스템처럼 불을 필요로 하는 보일러 등을 사용하지 않고 한 대로 냉, 난방 운전이 가능하므로 화재나 폭발의 우려가 없다.? 깨끗한 냉, 난방이 가능하다⇒ 열펌프는 청정한 전기 에너지만을 사용하므로 연소장치가 불필요하고 이에 따라 대기를 오염시키는 배기가스가 발생되지 않는다.? 보수 운전 관리가 용이하다⇒ 열펌프는 완전 전기식의 공기조화 시스템이므로 다른 연소장치를 구비한 시스템에 비해 보수 관리가 용이하다.? 한 대로 냉, 난방이 가능하므로 설치 공간이 작아도 된다.? 완전 전기식이므로 전자동 운전 및 원격 제어, 감시가 용이하다.공기 열원 열펌프의 냉방 사이클공기 열원 열펌프의 난방 사이클2) 4-way valve열펌프에서는 냉방운전과 난방운전을 4-way valve로 냉매회로의 전환에 의해 행하고 있다. 4-way valve는 냉매가 흐르는 밸브 본체와 가동 부분인 슬라이더를 움직이기 위한 솔레노이드 코일, 플런저 니들로 구성되어 있는 구조이며, 작동원리는 다음과 같다.?냉방운전솔레노이드 코일에 전기가 통하지 않기 때문에 스프링에 의해 플런저 니들은 좌측으로 밀려 있다. 슬라이더 좌측은 압축기의 흡입축과 연결되기 때문에 저압이 되고, 우측이 고압이기 때문에 압력차에 의해 슬라이더는 좌측으로 밀리게 된다. 압축기에서 나온 고압가스는 실외기로 흐르고 실내기의 저압가스는 압축기에 흡입된다.?난방운전솔레노이드 코일에 전기가 통하면 플런저는 우측으로 밀려 슬라이더 우측이 압축기 흡입축과 연락되기 때문에 저압이 되고, 좌측이 고압이기 때문에 압력차에 의해 슬라이더는 우측으로 밀려 냉매의 흐름이 냉방운전시와 완전히 반대가 된다. 즉, 난방운전이 된다.4방향 밸브에서의 냉방시의 자동 상태4방향 밸브에서의 난방시의 자동 상태3) 몰리에르 선도(P-h 선도)증발에 의해 냉각작용을 행하는 물질을 냉매라 부른다. 냉각에 사용한 증기 상태의 냉매를 대기중으로 버리지 않고 원상태의 액체로 되돌려 재차 증발시켜 반복적으로 냉각작용을 하면 경제적이다. 일반적으로 대기압 하에서 증기를 액화시키려면 그 증기를 대기압에서의 응축 온도 이하로 냉각시켜야 하지만, 이 증기를 압축시키면 압력이 상승하여 응축(액화) 온도가 높아지기 때문에 외기나 상온의 물로 냉각해도 증기는 고압액으로 상태 변화를 일으키게 된다. 이 고압액을 교축장치로 감압시키면 원상태의 저압액으로 되돌아 온다. 이와 같이 냉매를 증발→압축→응축(액화)감압→증발의 단계로, 어떤 상태에서 출발하여 연속적으로 상태를 변화시키고 순환시켜 냉동작용을 하는 사이클을 냉동 사이클이라 한다.냉동 사이클에서는 냉매가 다양한 상태로 변화하므로 각 시점에서의 상태와 사이클 전체의 모습을 선도 상에 추정할 수 있다면 실용적으로 편리한 것이다. 이를 위해 세로축에 절대 압력(P), 가로축에 엔탈피(h)를 잡은 몰리에르 선도(P-h 선도)가 가장 널리 쓰이고 있다. 또한 일반적으로 세로축에는 log P가 사용된다.P-h 선도 구성냉매의 상태 변화와 P-h선도냉동 사이클과 P-h선도 상의 작동은 다음과 같다.냉동 사이클의 작동P-h 선도 상의 작성압축행정①→②저온, 저압의 냉매가스는 압축기에 흡입된 후 압축되어 고온, 고압 가스 상태로 나간다. 실제로 전동기는 내장된 밀폐 압축기에서 가스를 압축하기 때문에 지시 손실, 기계 손실, 전동기 손실이 압축과정에서 발생한다.A→B손실이 없으면 단열 압축되어 등엔트로피선 상을 변화하지만(A→E), 실제로는 손실이 있기 때문에 엔탈피나 엔트로피도 증가한다. ()는 압축기 일의 열당량이다.응축 행정②→③고온, 고압 상태의 냉매가스는 응축기로 송출되어 물이나 공기로 냉각되어 과열증기→포화증기→포화액→과냉각액으로 상태가 변화한다.B→C압력이 일정한 상태에서 냉각되기 때문에 수평선을 좌로 이동하고 고온가스는 온도가 내려가 포화 증기선 상의 응축 온도까지 내려간다. 응축이 시작되면 일정 온도로 포화액선까지 도달한 뒤 다시 과냉각 액체가 된다. ()는 응축기에서 방출한 열량이다.팽창 행정③→④고압시 과냉각액을 교축장치를 통하여 압력을 내려 팽창시킨다. 교축량을 가감하여 액이 통과하는 양을 조절한다.C→D외부와의 열 이동이 없기 때문에 엔탈피는 변화하지 않고 압력만 내려간다. 이 과정에서 포화액선과 교차하여 저압의 습증기가 된다. 엔탈피는 ()이다.증발 행정④→①증발기에 들어간 냉매는 물이나 공기에서 열을 빼앗아 증발하여 저압의 과열증기가 된다.D→AD점은 습포화증기로서, 주위에서 열을 빼앗아 압력과 온도가 일정해 질 때까지 증발하기 때문에 수평선을 우로 이동하여 과열증기까지 도달한다. ()는 증발로 주위로부터 빼앗은 열량이다.2. 결과 보고서열펌프 성능 실험 결과실 험 자 료전 력1210 W1040.6 kcal/h유 량2.5 lb/min0.0189 kg/s증발기 Fan SpeedHIGH응축기 Fan SpeedHIGH계기 압력절대 압력증발기 출구 압력 (P1)2 kgf/cm20.196 MPa0.2973 MPa증발기 입구 압력 (P2)2.2 kgf/cm20.216 MPa0.3173 MPa응축기 출구 압력 (P3)5.8 kgf/cm20.568 MPa0.6693 MPa응축기 입구 압력 (P4)5.8 kgf/cm20.568 MPa0.6693 MPa증발기 출구 온도 (T1)22.5 oC증발기 입구 온도 (T2)-15.0 oC응축기 출구 온도 (T3)23.0 oC응축기 입구 온도 (T4)28.5 oC압축기 출구 온도 (T5)39.8 oC실 험 결 과증발기 출구 엔탈피 (i1)368 kJ/kg증발기 입구 엔탈피 (i2)185 kJ/kg응축기 출구 엔탈피 (i3)223 kJ/kg응축기 입구 엔탈피 (i4)375 kJ/kg압축기 효율 (com)0.1093응축 열량 (Qc)3458.7 W2974.5 kcal/h증발 열량 (Qe)2872.8 W2470.6 kcal/h방 열 율 (E)2.86성적계수 (COPh.p)26.14* ; 이 표에서 i1～i4는 장치에서의 번호기준이며 기본 이론에서의 번호기준과는 무관하다.?계산 과정3. 고찰1) 압축기 입구상태의 냉매는 증발기를 통과하면서 약간의 과열된 상태를 유지하여야 한다. 기액 혼합상태의 냉매가 압축기에 유입되었을 때의 문제점에 대해서 논하시오.기체상태의 냉매를 압축하는 역할을 하는 압축기에는 많은 열이 생긴다. 그러나 기액 혼합상태의 냉매가 압축기에 유입될 경우 액체상태의 냉매가 기체의 압축시 생기는 열을 냉각시키게 되어 기체의 압축을 방해하는 역할을 할 수 있다. 이는 압축기의 효과적인 압축에 상당한 방해 요인이 될 수 있다.또한 이로 인하여 오일 포밍 현상(oil foaming) 현상도 생길 수 있다. 액냉매가 미쳐 증발하지 않은 상태에서 가동하게 되면, 압축기가 액압축을 하게 되고, 이로 인하여 오일 포밍현상이 일어나 냉동유가 묽어지고, 냉동유가 넘어가며, 윤활 부족으로 압축기의 수명이 단축된다. (액 냉매가 압축기 내의 오일을 용해하면서 거품이 발생하며 냉매와 같이 토출한다.)2) 자동팽창밸브의 작동원리와 냉매 유량 조절 방법에 대해서 논하시오.? 온도 자동 팽창 밸브(thermostatic expansion valve)온도 자동 팽창 밸브는 증발기 내 냉매의 포화 압력과 증발기 출구의 냉매 과열증기의 온도에 따라 정해지는 감온통 내에 봉입한 냉매 압력의 압력차, 즉 증발기 출구의 냉매 과열도 신호에 의해서 밸브를 개폐하고 증발기에 유입되는 냉매량을 피드백 제어하는 것이다. 최근의 냉매 교축장치의 주류를 이루고 있다.

공학/기술| 2007.09.07| 7페이지| 2,500원| 조회(1,083)

실험, 기계공학실험, 한양대, 성능, 열펌프

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