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압력손실 실험 평가B괜찮아요

각종 배관내의 관로손실 측정1. 실험 목적벤추리 및 오리피스, 각종 배관내의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실을 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고 이론식과 비교 검토한다.2. 실험 이론마노미터(manometer)ρ=밀도 g=중력가속도 P=압력위의 처럼 중력장에서 정지하고 있는 다량의 유체 중의 일부로 작은 정육면체 유체 덩어리로 생각하면, 이 유체는 정지하고 있으므로, 가속도가 없으며, 이 유체의 모든 부분에 모든 방향에서 작용하는 힘의 합은 0이다.F = m * a ( a = 0 ) 모든 힘을 다 더하면(PZ=0)ΔxΔy - (PZ=ΔZ)ΔxΔy - ρgΔxΔyΔz = 0위의 이 유체정역학의 기본식으로 기압식이라 한다.비록가 비중량(specific weight) γ로 정의될 수 있을지라도, 에서라 쓴 이유는 ρ와 g가 둘다 변수로 고려되어야 한다는 것을 강조하기 위해서이고, 압력분포를 찾기 위하여 을 적분하려면, 먼저 두 변수 ρ와 g의 변화에 관한 가정들이 만들어져야 한다. 대부분의 실제적인 공학적 문제에서, g의 변화는 무시할 수 있다. 다만, 고도차가 대단히 큰 범위에서 압력변화를 매우 정확하게 계산하여야 하는 환경에서는 g의 변화를 포함시켜야 한다. 다른 설명이 없는 한, 어떤 주어진 위치에서 g는 고도에 따라 일정하다고 가정한다. 많은 공학적인 실제문제에서 ρ의 변화가 상당히 크며, 정확한 결과를 얻기 위하여서는 ρ의 변화를 고려하여야 한다. 밀도변화의 몇 가지 유형은 해석적으로 취급하기가 용이하다.압축성 유체 내의 압력변화는 을 적분함으로써 계산될 수 있다. 그러나 적분하기 전에 밀도는 그 방정식 내의 다른 변수들 중 한 변수의 함수로 표현되어야 한다. 밀도에 대한 관계식을 구하기 위하여 상태량에 관한 정보나 상태방정식이 이용될 수 있을 것이다.기체의 밀도는 일반적으로 압력과 온도의 함이다. 이상기체의 상태방정식은(,)이며, 여기서 R는 기체상수두 점 사이의 압력차가 두 점 사이의 고도차를 측정함으로써 구할 수 있다는 것을 나타내고 있으며, 이 목적에 사용되는 장치를 마노미터(manometer)라 한다.대기압은 기압계(barometer)속에 있는 수은주의 높이를 측정함으로써 얻을 수 있다.측정된 높이는 과 부록 A에 주어진 수은의 비중에 대한 자료를 이용하여 공학단위로 변환시킬 수 있다 비록 수은의 증기압은 무시된다 하더라도, 정밀한 결과를 얻기 위하여 측정된 값에 온도 및 고도에 대한 보정을 하여야 하고, 표면장력에 대한 영향도 고려하여야 한다.하나의 간단한 U자관 마노미터를 에 나타내었다. 오른쪽 관은 대기에 개방되어 있기 때문에, h1과 h2를 측정함으로써 A의 게이지압력을 구할 수 있다. 의 표기법을 사용하고, A점과 B점 사이와, B점과 C점 사이에 을 적용하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.PA-PB=1g(zB-zA)=-1gh1그리고PB-PC=2g(zC-zB)=2gh2두 방정식을 더하면, 다음과 같이 된다.PA-PC=2gh2 -1gh1 액체기둥의 높이차에 의하여 압력 또는 압력차를 측정하는 기구. 관 또는 용기내의 압력의 강도는 그 속에 U자형의 관을 세우고 그 관을 상승하는 액의 높이로 측정할 수 있는데 이것을 마노미터라 한다. 은 가장 간단한 U자형 마노미터이다. U자관 내에는 수은과 같은 밀도를 갖는 유체 A가 있으며 유체의 밀도는 ρA이다. 그리고 그 위에 밀도가 ρB인 유체 B가 채워져 있다. 유체 A는 B보다 비중이 무겁고 서로 혼합되지 않는 유체이다.U자형관 한쪽에 작용하는 압력은 Pa, 다른 한쪽에 작용하는 압력은 Pb, 마노미터의 읽음(reading)을 Rm 이라 하고 유체와 마노미터의 높이를 Zm이라 하면 Pa-Pb와 관계는 다음과 같다.(식.3)식 (식.3)을 정리하면(식.4)그림< >는 경사형 마노미터이다. 이 경우 U자관의 한쪽이 기울어져 Rm은 기울기 R1과 경사각α를 적용하면Rm=R1 sinα (식.5)(식.5)을 (식.4)에 대입하면(식.6)유체의 밀도를 ρA 적용한다. 또한 임의 두면을 압합 시키는 방향으로 작용하는 힘을 압력이라 하고, 인장 시키는 방향으로 작용하는 힘을 장력이라 칭하며 이 압력과 장력을 총칭해서 압력이라 칭하기도 한다㉡. 단위국제도량형 총회에서 1960년 승인한 SI(국제단위계) 단위 중 압력의 단위는Ν/㎡을 채택했으나 1971년 Pa(파스칼)을 압력의 단위로 인정 현행 되고 있다.관내 연속방정식→ 연속방정식(continuity equation)은 “질량은 창조되지도 않고 소멸되지도 않는다”는 질량보존의 법칙(law of mass conservation)을 설명해 주는 방정식을 말하며한 단면에서 다른 단면으로 흐르는 유체흐름의 연속성을 표시해 준다. 즉, 유관 내로단위시간에 유입한 질량과 유출한 질량과의 차는 유관 속에 축적된 질량과 같다는것으로서 이것을 연속의 원리(principle of continuity)라 한다.→ 그림과 같은 유관 속을 압축성 유체의 정상류가 흐른다고 하자. 이 때 유관을 가로지르는 물질이동은 있을 수 없으므로 유관 속에서 질량의 증감은 질량 보존의 법칙에 따라 완전히 경계면(단면)을 지나는 유출입 질량의 차이와 같다. 그림에서 단면 1과 2에서의 단면적을 각각과, 유체의 평균밀도를 각각과라하고 1～2사이의 유체질량이 시간사이에서 1‘～2’로 움직였다면 연속의 원리에 의하여(1)그런데 정상류에서 각 점에 대한 속도는 장소만의 함수이고 시간에 대해서는 관계없이일정하므로 미소시간로 이 식을 나누면,(2)여기서 비압축성 유체에서는 밀도가 일정하기 때문에가 되고,와는 단면 1과 2에서의 평균유속과이므로 윗 식은 다음과 같이 된다.(3)여기서는 관로 속을 흐르는 유량으로 흐름이 정상류일 때 관내 모든 단면을 통과하는 유량이 일정하다는 것을 의미한다. 식 (3)을 정상류에 대한 1차원 연속방정식(continuity equation)이라고 하며 물이나 기름 같은 액체나 밀도의 변화를 무시할수 잇는 기체의 흐름에 적용된다.Euler 방정식→ 그림에 표시한 바와 같이 비압축성 이상유체5)를 변위 s에 대하여 적분하면,(6)가 된다. 이 식을 Bernoulli 방정식이라고 한다. 이 식은 모든 비압축성 이상유체의 정상류에 대하여 적용될 수 있다.→ 식 (6) 중 제 1항의는 단위중량의 유체를 절대압력 0에서 p까지 높이는 데 드는 일로서 압력에너지의 형태로 유체 속에 저장되는데 이것을 압력 수두(pressure head)라 칭한다. 또 제 2항는 속도가 v인 단위중량의 유체가 가지는 운동에너지로서 이것을 속도수두(velocity head), 제 3항은 단위중량의 유체가 기준면에서 z의 높이에 있기 때문에 가지는 위치에너지인데 이것을 위치수두(potential head)라고 칭한다. 그리고 이 세 수두의 합을 전수두(tatal head)이라 칭한다.그림에 표시한 유선상의 점 1과 2사이에 식 (6)을 적용하면,(7)과 같다. 그림 은 유관의 단면 ①과 ②에 대하여 식 (7)을 적용한 것이다. 며, 세 수두의 합계 즉 전수두을 나타내는 선 EL을 에너지선(energy line)이라 한다. 또한 단면 ①과 ②의 위치에 세운 피에조미터의 액주는 각 단면을 흐르는 유체의 압력을 나타내는데, 이 압력수두를 연결하는 선을 동수경사선(hydraulic grade line ; HGL)이라 한다.벤츄리 미터→ 벤츄리 미터 입구부 단면 1과 목부 단면 2에서의 단면적과 유속을 각각,그리고,라 하고 각 단면에 세운 피에조미터의 읽음을 각각라 할 때 관로를 따라서 식 (8)과 같이 유량 Q가 일정하며 에너지 손실이 없다면 베루누이 방정식이 또한 식 (9)와 같이 성립한다.(8)(9)식(8)과 (9)로부터에 관해 풀면(10)따라서 관로를 통한 유량은 다음과 같다.(11)오리피스 미터오리피스 미터의 원리는 벤츄리 미터에서와 마찬가지이다. 오리피스를 통과 하면서흐름 단면적이 감소하면 속도두가 증가하면서 압력두가 감소하므로, 탭 사이의 압력차를 마노미터로 측정한다. 속도두 증가와 압력두 감소 사이의 관계는 Bernoulli 식으로 나타낼 수 있다.근사설계나 예비 설계에서은 벤츄리미터의 종류나 유량의 크기에 따라 약간의 차이가 있으나 대략 0.92～0.99의 값을 갖는다.그림 미소 유관내 흐름그림 비압축성 유체의1차원 흐름그림 비압축성 유체의1차원 흐름3. 실험 기구 및 시약? 관로손실 실험장치? 메스실린더, 비커, 초시계? 온도계? 30cm 자 및 줄자? 물? 디지털 사진기 또는 캠코더4. 실험 방법① 수족관에 물을 가득 채운다.② 마노미터에 물을 채워 영점을 맞춘다.③ 마노미터에 고무 연결선을 연결한다.④ 측정하고자 하는 관의 밸브를 열고 펌프를 작동시킨다.⑤ 유속을 점차 빠르게 조절하여 관내부의 공기를 완전히 제거한다.⑥ 로타미터를 원하는 유속에 맞춘다.⑦ 유속을 일정하게 고정시키고 관 내부의 흐름을 안정화 시킨다.⑧ 관 내부의 흐름이 안정화되면 마노미터의 수두차를 측정하여 기록한다.⑨ 비커로 관을 통하여 나오는 물을 받으며 초시계로 유량속도를 측정한 다.⑩ 위와 같은 방법으로 유속을 달리하여 반복 측정한다.⑪ 위와 같은 방법으로 여러 관도 동일하게 측정한다.주의: 마노미터를 고무연결선으로 연결할 때 공기가 통하지 않도록 주의한 다.5. 실험 결과6. 실험 결과① 유량 측정 (수온 : 21℃)< 벤튜리 미터 >유량/시간(㎖/s)1회2회3회평균3LPM57605557.336LPM100951201059LPM150150170150.67< 오리피스 미터 >유량/시간(㎖/s)1회2회3회평균3LPM59665760.676LPM*************LPM145120134133< Straight and Tee >유량/시간(㎖/s)1회2회3회평균3LPM37454341.676LPM83878986.339LPM149145153149< Elbow >유량/시간(㎖/s)1회2회3회평균3LPM60647566.336LPM10011292101.339LPM160160158159.33② 마노미터< 벤튜리 미터 >3LPM6LPM9LPM측정값8.4cm11.6cm17.6cm< 오리피스 미터 >3LPM6LPM9LPM측정값3.2cm10.4cm17.4cm< Straig:

공학/기술| 2007.03.28| 19페이지| 1,000원| 조회(1,306)

압력, 압력손실 실험, 압력손실, 배관 압력손실

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염화칼슘 개요 ppt 자료

1. CaCl2 의 이해Seoul National University of Technology서 론 염화칼슘의 정의- 염소(Cl2)와 칼슘(Ca)이 반응하여 만들어진 이온성 화합물화학식 : CaCl2 복염으로써 타키하이드라이트 등의 광물로서 산출되며 바닷물 속에 0.15% 함유 무수물은 조해성이 있는 사방정계의 백색 결정으로 약간 비틀어진 Rutile구조를 갖음 M.W. : 111.0 M.P. : 772℃ B.P. : 1,600℃ 이상 Density : 2.15 g/cm3 Solubility : 74.5g(20℃), 알코올, 아세톤에도 잘 녹음서 론 염화칼슘의 화학반응염화칼슘은 탄산칼슘과 묽은 염산을 반응시키면 얻을 수 있으며 화학반응식은 다음과 같다.CaCO3(s) + 2HCl(l) → CaCl2(s) + H2O(l) + CO2(g)탄산칼슘에 염산을 작용시켜 생성된 용액을 증발시키면 온도에 따라 여러가지 수화물을 얻음 포화용액에서 1. -54.9~29℃ CaCl2·6H2O : 6수화물 2. 29~45℃ CaCl2·4H2O : 4수화물 3. 45℃ 이상 CaCl2·2H2O : 2수화물이 석출 4. 175℃ CaCl2·H2O : 1수화물 5. 약 300℃ 무수 CaCl2수화물서 론 염화칼슘의 용도염화칼슘의 용도건조제의약품제설제서 론 염화칼슘의 제품현황동양제철화학㈜ 국내 시장의 40% 를 공급하는 거대 회사제품 개요 -제품 사양 : CaCl2 74% 이상 편상(Flake), 35% 액상(Bulk) -포장 사양 : 25kg PE Bag 포장, 1000kg 포장제품 용도 -융설용, 제습제용, 제빙.냉동용, 화학용, 건축.토목용, 방진용, 기타제품 특성 -백색결정, 편상, 수화물, -30℃ 이하에서는 6수염, 30∼45℃ 에서는 4수염, 그 이상에서는 2수염 -조해성 고체- 20% 용액은 -20℃, 30% 용액은 -50℃ 까지 얼지 않음 - 흡습성서 론 염화칼슘의 제품현황동양제철화학㈜ - 제품가격 : 5000원/25kg-0.002 이하0.002 이하%중금속-0.0004 이하0.0004 이하%비소(As2O3)0.003 이하--%철분(Fe2O3)NaCl=5% 이하25 mg 이하25 mg 이하알칼리금속 및 마그네슘0.20 이하0.15 이하0.15 이하%유리산 및 유리알칼리-약간 미탁이하약간 미탁이하수용상(5%)74 이상70 이상70 이상%함 량공 업 용식품첨가물식품 공전단위품질 항목제품 규격서 론 염화칼슘의 제품현황라이프 케미칼 중국 제품 판매 업체품명 : 염화 칼슘 함량 : 74% 이상 형태 : Flake Type 색상 : 백색 용도 : 제설, 제빙, 공업용 포장 : 25kg, 지대 원산지 : 중국염화칼슘은 칼슘과 염소의 화합물로 백색결정의 편상이며 , 일반적으로 수화물 상태로 존재하고, 30 ℃ 이하에서는 6수염, 30~45 ℃에서는 4수염, 그이상에서는 2수염이상으로 조해성 고체제품서 론 염화칼슘의 제품현황라이프 케미칼 중국 제품 판매 업체특징 (제설용)가격'염화칼슘'에는 '조해성'이라고 하는 성질이 있는데 이러한 조해성은 주위에 있는 물을 흡수해 버리는 성질 즉 눈이나 얼음 위에 뿌려두면 대기 중의 수증기나 약간의 물이라도 있으면 흡수하면서 분해되는 특징이 있는데 이러한 과정을 거치면서 열이 발생하게 되고 다시 눈이나 얼음이 녹으면서 또 이러한 과정을 반복하면서 눈을 녹이게 되는 것임 또한 이렇게 녹은 염화칼슘 용액은 물의 어는 점을 영하 55도씨까지 떨어뜨려서 다시 어는 것을 막아주게 됨중국산 120포 6,500원 200포 6,500원 ~6,000원 320포 6,000원 ~6,500원 400포 6,000원 ~5,500원 400포이상 5,500원 ~5,000원 1,000포 5,000원 ~4,500원Seoul National University of Technology2. 친환경 CaCl2의 필요성친환경 염화칼슘의 필요성환경적 조건 만족화학약품의 이미지 개선자연 친화적 제품이 미래 지향적이며 현실에 적합친환경 염화칼슘의 조건74% 이상 염화칼슘 을 함유 해야 함규 격조 건잘 녹아야 함 재결빙이 길어져야 함 덩어리 지지 않으며 알갱이 타입으로써 붙지 않아야 함 철제 기물을 부식시키지 않아야 함 식물 등 농작물 피해가 없어야 함친환경 염화칼슘의 제품현황기존 제품은 염화칼슘 만 사용 ; Additives 첨가 필요제품 개발제품 현황-78% 염화칼슘 93% 사용 -첨가제 NaCl, MgCl2 등 7%는 다른 물질 코팅 덩어리 지는 것을 방지-74%의 염화칼슘 -제철소 폐기물 대량유입동양제철 국내시장에 40% 공급미국제중국제국산친환경 염화칼슘 개발화학 약품 이미지 개선생태계 파괴 요인친환경 염화칼슘의 필요성철의 부식, 동 식물의 피해를 줄여야 함덩어리 짐을 방지 해야 함잘 녹고 , 재결빙이 길어야 함기존 염화칼슘의 개선점염화칼슘 개발의 필요성 확립환경에 적합 해야 함Seoul National University of Technology3. 친환경CaCl2 의 전망시장 상황국내 염화칼슘의 시장 추세- 제설 및 건조, 의약품으로 널리 사용함- 국산의 40%를 동양제철이 석권- 중국산의 등장으로 국내 생산이 미비- 국가 정책으로 염화칼슘 30%와 소금을 섞어 제설용으로 사용- 현재 생산되는 염화칼슘의 부작용으로 인해 인지도 저하- 미국제의 새로운 염화칼슘 등장으로 개선점 찾음 (가격이 비쌈)- 현재 시장 확대를 위해 새로운 염화칼슘 개발 촉구경쟁 제품 분석가격이 저렴 고정 판매처로 인해 고정적 수입 높은 신뢰성장 점단 점잘 녹지 않고, 재 결빙이 짧음 철제기물의 부식, 동 식물의피해 덩어리 지며 잘 붙음74%의 염화칼슘 25Kg , 지대가격(25kg): 5,000원상 품제품가격SWOT 분석염화칼슘의 질 향상 시장 확대 전망 차별화 된 제품으로 인지도 상승Strength미국 제품 첨가제 7%를 찾기 힘듬 원료비로 인한 가격 증가 좁은 시장으로 인지도 얻기 힘듬WeaknessOpportunity국내기술로 미국제 수입 감소 철제기물, 동식물 피해 감소로 인한 이미지 상승 새로운 시장 확대Threat기술보유 힘듬 중국제품과 대결에서 밀릴 수 있음 국가 정책이 변할 수 있음{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.03.28| 18페이지| 2,000원| 조회(1,130)

염화칼슘, 친환경 제설제, 제설제, 제설제빙제

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단일구 침강속도 실험

(화공기초실험)실험보고서(단일구 침강속도 측정)단일구의 자유 침강 속도 측정1. 실험목적유체 중에서 입자가 밀도 차이로 중력 침강할 때 일어나는 현상을 관찰하고 유체와 입자에 작용하는 힘(중력, 부력, 항력)의 평형으로부터 종말속도 및 항력계수를 예측하고 실험 결과와 비교 분석한다.2. 실험이론1) 입자의 운동 메카니즘어떤 유체 내에서 입자는 외부에 의한 힘에 의해서 움직인다. 즉 외력이 있어야만 하고, 이 외력은 여러 가지가 있으나 여기서는 밀도 차이에 의한 중력과 원심력만을 외력으로 간주하여 설명하며, 아래에 작용하는 힘에 대해 나타내었다.ⅰ)외력(external force): 중력 또는 원심력입자의 부피에 해당하는 유체의 질량에 의한 부력ⅱ)부력(buoyant force): 외력과 평행이지만 반대방향으로 작용한다.유체와 입자 사이의 상대운동이 있는 경우에 항상 나타나 는 저항력ⅲ)저항력(drag force): 외력과 평행으로 작용하지만 작용방향 은 입자의 운동방향과 반대이며 입자의 운동을 방해 한다입자의 운동방향은 유체와 항상 같지 않으며, 외력과 부력의 작용방향에 항상 평행하지 않는 경우가 있고, 이럴 때는 어떤 각도를 이루면서 작용한다. 이러한 경우를 2차원 입자운동이라고 부르고, 입자운동은 저항력을 2차원의 분력으로 나누어서 표시한다. 이 실험에서는 1차원흐름에 대해 알아본다.2) 유체 중의 입자의 1차원 운동보통 입자의 운동방향이 입자에 작용하는 힘의 방향과 평행한 1차원의 경우에서 질량 m인 한 개의 입자에 작용하는 모든힘의 합은 다음과 같다.①여기서, Fe : 외력은 ②Fb : 입자에 작용하는 부력은 ③FD : 항력은 ④du/dt : 입자의 가속도여기서, ae = 입자의 가속도ρ = 유체의 밀도ρp = 입자의 밀도CD = 항력계수, 무차원u = 유체와 입자의 상대속도Ap = 입자의 운동방향에 수직인 평면에서 측정한 입자의 투영면적위식을 정리하여 식1번에 대입하면 다음과 같다.⑤외력이 중력일 경우의 입자의 운동식은 ae를 중력가속도 g로 대치하여 정리한다.⑥3) 종말속도(terminal velocity)중력침강에서 g는 일정하고, 항력은 속도 비례한다. 입자가 중력장에서 침강하여 입자의 가속도 du/dt는 시간에 따라서 감소하다가 0에 도달하고, 입자는 일정속도에 이르게 된다. 이 속도를 종말침강속도(terminal settling velocity)라고 부른다. 중력침강에서 종말속도 ut의 방정식은 du/dt=0으로 놓을 때 구해진다. 식⑥번으로부터⑦ut : 종말침강속도4) 항력계수(drag coefficient)의 결정→ CD 값을 구하여 종말속도와 입도를 위의 주어진 식을 이용하여 알 수 있다.ⅰ)단일구 침강 시 Reynolds 수와 항력과의 관계C _{D} = {24} over {Re _{p}}Rep

공학/기술| 2007.03.28| 16페이지| 1,000원| 조회(1,321)

단일구 침강속도 실험

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