[1] 담금질( quenching)아공석강(亞共析鋼)의 경우에 Ac3 변태점, 과공석강(過共析鋼)의 경우에 Ac1 변태점 이상으로 가열하여 austenite나 그와 혼합된 조직을 얻은 다음 서냉(徐冷)하면 austenite에서 martensite를 거쳐 troostite, sorbite, pearlite의 순으로조직이 변한다. 그러나 냉각속도를 크게하면 그 중간 조직인 martensite, troostite, sorbite 등에서 멈추게 할 수 있다. 냉각속도의 차에 따른 변화는 다음과 같다.austenite(A) → martensite(M) → troostite(T) → sorbite(S) → pearlite(P) 이고, 경도의 크기는 A < M > T > S > P 가 된다.(1) 온도: 담금질의 목적은 큰 경도를 얻는데 있으며, 담금질 효과는 탄소량과 온도에 따라 다르므로 소정의 경도를 얻기 위해서는 그림과 같이 탄소량에 따라 적당한 온도를 정해야 한다. 온도가 너무 낮으면 담금질 효과가 적고, 너무 높으면 재질이 변하며, 보통 Ac321 변태점보다 20 ~ 30℃더 높은 온도에서 담금질한다.(2) 냉각속도: 담금질 효과는 냉각액(冷却液; coolant))에 따라 크게 다르다. 즉 냉각액의 비열, 열전도도, 점성, 휘발성과 그 온도에 따라 다르다. 일반적으로 물이나 기름이 많이 사용되며, 물은 기름에 비하여 냉각속도는 크나 기름은 120℃ 정도에서도 담금질 효과에 변화가 적고, 물은 30℃ 이상만 되면 현저히 저하된다. 냉각능력이 적은 액체에는 유류(油類), 비눗물 등이 있고, 큰 것에는 염수, NaOH 용액, 황산 등이 있다. 냉각 작업에 있어 가열물을 액중에서 흔들어 주어 물체에서 전도성이 불량한 증기를 털어 주는 것이 담금질 효과를 크게한다.(3) 질량효과(質量效果; mass effect):동일 조건하에서 담금질하여도 물체의 크기에 따라 냉각속도에 차가 있어 담금질 효과가 다르다. 그림은 C가 0.45%인 강의 경화능을 표시한 것으로서, 지름이 큰 것은 작은 것에 비하여 냉각 효과가 적으며, 동일물체 내부의 냉각 효과는 외부에 비하여 낮고, 내외부의 차는 지름이 작을 수록 줄어든다. 이와 같이 담금질 효과가 질량의 영향을 받는 것을 질량효과라 한다.[2] 뜨임( tempering)담금질된 강은 경도가 큰데 반하여 취성(脆性; brittleness)을 수반하므로 사용 목적에 따라서는 부적당 할 수가 있다. 즉 줄(file), 면도날 등은 담금질한 상태로 사용할 수 있으나, 인성(靭性)이 필요한 기계부품 등은 그대로 사용할 수 없어 경도를 다소 희생시키면서 인성을 부여할 필요가 있다. 이러한 목적으로 담금질한 물체를 A1변태점 이하의 온도로 가열하여 적당한 속도로 냉각하는 열처리를 뜨임이라 한다.담금질한 조직은 급냉에 의하여 변태가 저지된 것으로 기회만 있으면 안정된 상태로 돌아가려고 하기 때문에 가열하여 구속을 풀어 주면 그 정도에 따라 austenite, martensite, troostite, sorbite, pearlite 중 어느 조직으로 변한다. γ철의 원자배열에서 α철의 원자배열로 변하는 중간배열을 αmartensite라 하고, α철의 원자배열에서 cementite로 변하는 중간배열을 βmartensite라 하며, 가열온도에 따라 강의 조직이 다음과 같이 변하므로 적당한 온도에서 적당한 냉각속도로 냉각한다.αmartensite(100 ~ 150℃) → βmartensite(250 ~ 350℃) → troostite(550 ~ 650℃)→sorbite(700℃) → pearlite뜨임은 연성과 인성을 얻는 것이 목적이나 경우에 따라서는 인성이 연성과 같이 증가하지 않고 인성이 저하하는데 이를 뜨임취성이라 한다. 뜨임온도 200℃ 부근까지는 인성이 증가하나 300 ~ 350℃에서는 저온뜨임취성이 있으며, 이런 현상은 C: 0.2 ~ 0.4%인 강에서 흔히 볼 수 있다.500℃ 부근에서 뜨임할 때 인성이 시간의 경과에 따라 저하하는 뜨임시효취성(時效脆性)이 있고, 550 ~ 650℃에서 서냉한 것의 취성이 물 및 기름에서 냉각한 것보다 크게 나타나는 뜨임 서냉취성이 있는데, 이것은 martensite에 용해된 탄화물이 가열하면 결정입자 사이에서 석출하기 때문이므로 급냉하면 이변화는 생기지 않는다.뜨임작업에서 물체의 전부분을 뜨임하기 위해서는 유욕로(油浴爐; oil bath), 염욕로(salt bath) 및 연욕로(鉛浴爐; lead bath)를 사용하여 가열하는 것이 좋다. 공구날과 같이 국부적으로 뜨임을 필요로 할 때에는 경화를 요하는 부분만 급냉을 하고 꺼내면 나머지 부분의 열의 전도로 공구날이 뜨임된다. 실제에서는 산화막의 색에 의한 뜨임색으로 온도를 구별하는 경우가 많으며 다음표는 뜨임색, 온도 및 적용 물체의 관계를 보인다.3] 풀림(annealing)Ac321 변태점 이상으로 가열한 후 서냉시킴으로써 강의 조직을 미세화시키고 내부응력을 제거시키는 열처리를 풀림이라 한다. 풀림의 목적을 세분하면 다음과 같다.단조, 주조, 기계가공에서 발생한 내부응력의 제거 :가공 및 열처리에서 경화돤 재료의 연화재결정입자(再結晶粒子)의 조질(調質)가열에 의한 강의 성질변화는 저온에서 부터 내부응력 제거, 연화, 재결정, 결정입자의 성장으로 나눌 수 있으나 뚜렷한 경계는 없고 중복되어 일어나기도 한다.위의 풀림을 완전풀림(고온풀림)이라 하고, A1 변태점 이하에서 행하는 방법도 있으며, 이를 저온풀림이라 한다.강의 풀림에서 물체의 치수와 풀림시간의 관계는 표와 같다. 가열할 때 물체의 변형, 균열, 등을 방지하기 위하여 400oC 까지는 서서히 가열하고 400oC 부근에서는 가열속도를 크게하며, 유지시간은 표에 의한다. 냉각시간은 풀림 목적에 따라 적당히 정한다. 아래 그림은 탄소량에 따른 풀림온도를 보인다.
1.화이트 메탈의 주성분과 그 특징을 설명하시오.☞ 화이트 메탈은 베어링용 합금에 들어가기 때문에 베어링 합금의 특성과 구비조건을 알아보는 것이 먼저라고 생각한다.1. 베어링 재료의 특성1 하중에 견들 수 있도록 충분한 강도를 가져야 한다.2 마찰계수가 작을 것3 마찰열을 잘 소산시키기 위하여 열전도율이 좋을 것4 저널에 잘 융화하기 위하여 붙임성이 좋을 것 또는 적당한 점도도 있을 것5 마모가 적고 내구성이 클 것6 유막의 형성이 쉬울 것7 감마제 그 밖의 것에 내식성이 높을 것8 타서 붙지 않을 것9 피로강도도 높을 것⑩ 방열 작용이 충분할 것⑪ 마찰 저항이 작을 것⑫ 축재보다 연하나 압축성이 클 것⑬ 주조와 다듬질 등이 공작이 쉬울 것2. 베어링 합금의 구비조건1 가격이 싸야하다.2 주조성이 좋아야 한다.3 내마모성이 좋아야 한다.4 내식성이 좋아야한다.5 순응성, 피로강도, Bimetal 베어링에서는 밀착이 잘 되어야 한다.6 소착에 대한 저항력을 가질 것7 하중에 대한 내구력을 갖기 위한 상당품 경도와 내압력을 가질 것베어링 합금의 분류1. 주석계 화이트 메탈(Babbit Metal)☞ Sn+Cu5%+Sb5%의 합금으로 납 계통의 것보다 마찰계수 작고, 고온ㆍ고압에서 점도가 강하며, 내식성이 풍부하고, 조조가 용이하여 고속 베어링에 사용된다.2. 연계 화이트 메탈☞ Pb-Sb-Sn계 합금, Pb-Ca-Ba-Na합금 등이 있다.3.동계 베어링 합금 Kelmet☞ 연청동의 베어링 합금에 Pb 20%-40% +Cu의 합금으로 마찰계수가 작고, 열전도율이 좋으며 고온고압에서 강도가 떨어지지 않고 수명이 길어, 발전기, 전동기, 철도 차량용 베어링에 사용된다. 이외에도 주석청동, 연청동이 사용된다.4. 알루미늄 합금☞ 베어링용으로는 Al-Sn계 합금이 적당하나 널리 쓰이지는 않는다.5. 함유 베어링(Oilless Bearing)☞ 다공질 재료에 윤활유를 품게하여 항상 급유할 필요를 없게 한 것으로 소결 함유 베어 링과 주철 함유 베어링이 있다.1.화이트 메탈의 합금에 As를 1%이상 넣으면 조직 전체가 미세화하여 강화된다.2 Pb-Ca-Ba-Na 합금☞ 이 합금은 철도 차량용으로 쓰이며 Pb(0.5-5)%, Ca(0.6-4)%, Ba합금은 공기중, 수중에 서도 안정하다. 이종류의 합금에 Lurgimetall(Pb-0.4%, Ca-2.8%, Ba0.3%, Na합금), Bahnmetall (Pb-0.7%, Ca-0.6%, Na-0.05%, Li합금), 미국에서는 11.5% Sn,0.5-0.75% Ca,기타 소량의 원소를 품은 것을 사용한다. Ca 등과 같이 산화하기 쉬운 원소를 가지 고 있으므로 용해 중에 슬래그를 발생한 양이 많다.2. 경계 마찰과 유체 마찰에 대하여 설명해 보자.☞ 마찰을 알아보기 전에 유체에 관한 전반적인 지식들을 알아보자.1. 유압이란?☞ 유체역학에서 언급하는 힘과 운동량을 제어하여 동력을 전달하는 것2. 유압기기란?☞ 유압을 이용한 구성품으로써 윤활성을 가지는 알맞는 점도의 작동유체, 압력에너지로 변환시키는 유압펌프, 유압유의 압력과 흐름을 제어하는 유압밸브, 압력에너지를 기계 적에너지로 변환시키는 유압모우터와 유압실린더로 등으로 구분된다.3. 유압기기의 장점과 단점*장점1 소형으로 대 동력의 전달이 가능하며 전달의 응답이 빠르다.2 출력의 크기와 속도를 무단으로 간단히 제어할 수 있다.3 자동제어, 원격제어가 가능하다.4 여러 가지 움직임을 동시에 일어나게 하거나 연속운동이 가능하다.5 과부하 안전장치가 간단하다.6 가동시의 관성이 작아 가동, 정지를 빠르게 할 수 있다.7 동력의 축척이 가능하다. (어큐물레이터)*단점1 기름의 점도 변화 시 출력부의 속도가 변하기 쉽다.2 동력전달 효율이 나빠 손실동력이 크다.3 배관 시 주의를 요함.4 소음, 진동이 발생하기 쉽다.5 작동유의 선정시 주의 해야만 한다.4. 유압의 기초이론1 파스칼(Pascal)의 원리☞ 밀폐된 용기속에 정지한 유체의 일부에 가한 압력이 유체의 모든 부분에 그대로의 세기 로 전달되는 원리2 연속 방정식(Continuity 만들거나 전위기어를 사용하는 것이다..베인펌프☞ 케이싱(캠링)에 접해 있는 베인을 로우터내에 설치하여 베인 사이에 흡입된 액체를흡입쪽으로부터 토출쪽으로 밀어내는 형식의 펌프이다. 특징은 회전부를 평형시켜 베어링에 걸리는 부하를 적게 하여 맥동이 작고 구조가 간단하여 소형이다.(다단 펌프, 다연 펌프, 복합 펌프로 구분할 수 있다. )6. 제어밸브☞ 액츄에니터와 펌프의 중간에 있으면서 액츄에이터의 출력의 크기, 방향, 속도를 제어하 기로 하여 무부하로 구동시키기도 하는 작용을 한다.( 압력제어밸브, 방향제어밸브, 유량제어밸브로 구분 )(A)압력제어밸브a) 릴리프 밸브(relief valve)☞ 회로의 압력이 밸브의 설정값에 달하였을 때 유체의 일부 또는 전량을 빼돌려서 회로 내의 압력을 설정 값으로 유지시키는 압력제어밸브b) 감압 밸브☞ 유량 또는 입구쪽 압력에 관계없이 출력쪽 압력을 입구쪽 압력보다 작은 설정 압력으로 조정하는 압력제어밸브(B)방향제어 밸브a) 시퀀스 밸브☞ 2개 이상의 분기 회로를 갖는 회로내에서 그의 작동순서를 회로의 압력등에 의하여제어하는 밸브b) 무부하 밸브☞ 일정한 조건으로 펌프를 무부하로 하여 주기 위하여 사용되는 밸브c) 체크 밸브☞ 한쪽 방향으로만 유체의 흐름을 가능하도록 하고, 반대 방향으로는 흐름을 저지하는밸브d) 안전 밸브☞ 기기나 관등의 파괴를 방지하기 위하여 회로의 최고 압력을 한정시키는 밸브(C)유량제어밸브a)카운터 밸런스 밸브☞ 추의 낙하를 방지하기 위하여 배압을 유지시켜주는 압력제어밸브b)스톱밸브c)유량조절밸브d)분류밸브e)질류밸브7. 구동기기(액츄에이터)☞ 유압유의 압력에너지로 기계적인 일을 하는 기기이다.1.구조상의 분류☞ 직선운동으로 변환하는 기기를 유압실린더, 연속회전 운동을 하는 기기를 유압모유터, 회전운동의 각도가 제한되어있는 요동액추에이터로 분류된다.2.작동기능상의 분류☞ 연속회전형, 요동형, 왕복동형으로 구분8. 작동유☞ 작동유로서 고려해야 할 사항은 밀도, 압축율, 점도, 유동점, 인화점, 소포성, 냉각하여 베어링의 과열(over heating)과 윤활유 자신의 열화(deteriorating)를 방지한다.4. 방진☞ 그리이스 윤활(oil film)은 외부에서 먼지, 이물질(foreign)이 베어링 내부에 침입하는 것 을 방지한다.5. 방청☞ 베어링의 표면에 유막(oil film)으로 덮혀 있어 녹 발생을 방지한다.(1)경계마찰(boundray friction)이란?☞ 저널과 베어링 사이에 윤활제가 있으면 저널의 회전으로 윤활제는 저널과 베어링 사이 의 넓은 부분에서 차츰 좁은 부분으로 밀려 들어가므로 유압은 점점 높아져 아래의 그 림과 같이 유압 분포가 되고 하중의 일부를 받는 것과 같이 되는 상태를 말한다. 또는 반유체 마찰이라고 한다.다시 말하면 금속과 금속 접촉이 아니라도 유막이 아주 얇아져서 하중에 지지할 수 없 게 되면, 이때 저널에서 이루어지는 마찰이다. 실제로는 물체의 표면 파형도(waviness), 거칠기는 경계층의 두께 정도이므로 경계 말차례서는 이미 거칠기의 돌출부가 부분적으 로 직접 접촉하는 것으로 생각된다.유체 마찰에서 경계 마찰로의 변화는 갑자기 이루어지지 않고 일단 두 가지 마찰이 혼 합된 상태가 되었다가 두 면이 조금씩 더 가까워짐에 따라 경계마찰이 된다. 마찰 계수 는 0.1-0.02정도이다.(2) 유체마찰이란?☞ 회전수가 다시 증가하면 유압이 차츰 높아지고 이 합력이 하중보다 크게 되면 아래의 그림과 같이 저널은 유막(oil film)의 위로 떠오르는 상태를 말하며, 저널과 베어링은 직 접 접촉을 하지 않고 유막을 사이에 두고 접촉을 하기 때문에 마찰 계수는 0.01-0.001 정도이다. 유막의 두께에 따라 유체 마찰, 경계 마찰, 건조 마찰의 혼재 상태가 있으며, 회전속도가 줄어들면 차츰 건조 마찰에 비슷한 상태로 옮겨 간다.8. 급유법의 종류를 열거하여라.{특히 적하급유법(drop lubrication)과 그리스 급유법(grease lubrication 알아보자.}1. 적하급유법(drop lubrication)☞ 오일 ening), 품질변화와 누설(leakage)를 일으킨다. 공간용적(space volume)은 하우징의 내용적에서 축과 베어링의 용적을 뺀 값이며 베어링의 공간용적은 아래 와 같고 공간용적 계수는 아래와 같다.a) 밀봉형 베어링 수명은 그리스 주입량이 많을수록 대수적으로 증가한다. 실제로 일정량 이상을 주입하더라도 베어링의 회전 초기에 아래의 그림과 같이 그리이스가 교반과 이동 으로 밀봉판(shield, seal)으로 쌓인다.b) 베어링 하우징의 초기 그리스 주입량은 베어링 종류별 속도비에 따라 아래와 같이 정해 진다.2)그리스의 급유주기☞ 그리이스는 베어링의 운전시간이 경과함에 따라 성상이 열화되어 윤활작용이 저하되므 로 일정한 운전시간 후에는 그리이스를 재보급 또는 교환을 해야한다. 고급 주기 내지 는 교환주기에 관해서는 그리이스의 종류, 사용온도, 윤활방식, 베어링의 종류, 회전수에 의해서 각양각색이나 구름베어링에 대하여 주기는 아래와 같다.a) 베어링의 사용온도가 70。C까지의 경우에 작용하고 70。C이상에서는 온도가15。C 상승 시마다 재보급주기가 1/2씩 감소한다. 한편 그리이스의 재보급 주기는 사용온도와 중주 제에 따른 실험치를 아래와 같은 그림으로 표시하였다.b) 그리스의 종류1는 일반적으로 널리 사용되고 있는 것을 기준으로 한 것임. 한편, 높은 온 도나 진동에 의하여 그리이스가 높은 응력을 받거나 먼지와 습기에 의하여 윤활성능이 저하되면 윤활주기는 짧아진다. 나쁜 조건에서 재윤활 주기는 아래의 식으로 표시할 수 있다.Lp=L·q(hr)q=f₁·f₂·f₃( L : 양호한 조건에서 재급유주기Lp : 나쁜 조건에서 재급유 주기q : 감소계수f₁: 먼지와 습기의 영향에 관한 계수f₂: 충격과 진동의 영향에 관한계수f₃: 높은 온동 영향에 관한 계수 )3)그리스의 급유법☞ 그리이스의 급유법으로는 그리이스 컵(grease cup), 또는 그리이스 건(grease gun)에 의 한 수동 급유법, 그리이스 펌프급유법, 기개식 및 집중급유법 등을 일반적으로 .
Ｉ. 전도열전달1. 실험목적☞ 열전도 현상을 이해하며, Fourier법칙을 알고 이를 응용할 수 있는 능력을 키운다.①단순봉과 복합재료에서의 열전도 현상을 이해한다.②복합재료의 경우 각 재료 사이의 접촉면에서의 열전달 현상을 이해한다.2. 이론1) 계요☞ 열은 고열원에서 저열원으로 이동한다. 이런 현상을 열이동 또는 전열이라 한 다. 미시적 관점에서 열이동의 현상에는 열전달과 열복사가 있다. 열전도는 본 질적으로 열에너지의 확산이며, 열복사는 전자파에 의한 열에너지의 이동이다. 그러나 거시적 관점에서의 열이동은 열전도, 열전달, 상변화를 수반하는 열이 동, 열복사의 형태로 나눌 수 있다. 그렇지만 각각의 형태는 단독으로 이루어지 는 것이 아니라 두 개 또는 모두가 복합적인 형태의 열이동이 이루어진다.2) 전도의 개념☞ 전도라는 것은 원자 혹은 분자수준에서의 열전달을 뜻하므로, 곧 원자 및 분자 적 활성(atomic and molecular activity)의 개념을 생각할 수 있다. 전도 는 물질내의 좀더 활기찬 입자와 덜 활기찬 입자 사이의 상호 작용에 의한 입 자간의 에너지 전달로 생각되어질 수 있다.＊ 전도해석의 주목적①매질의 경계들에 부과된 조건들에 맞도록 매질내의 온도장을 결정하는 것. 즉 매질내의 온도분포를 알고자 하는 것.②온도분포를 측정함으로써 이에 적합한 매질의 선택과 열량을 계산할 수 있다.3) Fourier's law☞ 한 개의 고체내의 두 개의 온도면을 생각하자. 이 온도를 각각 T1, T2 라고 하 면 이들 면에 대해서 미소면적 dA를 설정하고 이 두 면과의 거리를 Δx 라고 하면 열류는 각각의 등온면에 직각방향으로 흐르게 된다. τ시간동안 흐르는 열량을 dQ ㎈라고 하면 dQ는 온도차, 면적 및 시간에 비례하며 거리에 반비례 한다. 즉dQ```` PROPTO ```` { T_1``-``T_2} over {DELTA``x }`` dA``d tau여기서 비례상수를 k라고 하고, steady state 이며 단면적이 일정하다고 하 면 위의 와 같이 되면 이것을 fourier의 법칙이라고 한다. 여기서 마이너스는 온도가 감 소하는 방향으로 열류가 흐르기 때문이다.Fourier의 법칙에서 열전도율은 다음과 같이 정의된다.k````=````-`` { q''_x} over { { DELTA T} over {DELTA x } }k는 온도구배에 대한 함수이며, Heat flux가 증가하면 열전도율도 증가하게 된 다. 열전도율은 기체보다는 액체가, 액체보다는 고체에서 크다.4) 접촉저항☞ 복합계에서는 재료 사이의 접촉면을 가로지르는 온도 강하가 있을 수 있다는 것을 알아야 한다. 이 온도의 변화의 원인은 접촉 열저항이라고 하는 것이다. 즉 두 물체가 접촉하고 있을 때에 그 접촉면을 통하여 열전도가 일어나면서 그 접촉면 부분에서는 일정한 열저항이 발생하게 된다. 실제로 두 물체를 접촉시킨 다는 것은 이상적으로 두 물체를 아무런 공간없이 완벽하게 붙일 수 없기 때문 이다. 이 때의 두 물체내의 온도분포곡선은 접촉면 부분에서 하락이 일어난다. 이것은 접촉면에서 큰 열저항이 생기기 때문이다. 단위 면적당 저항은 아래와 같이 정의한다.3. 실험방법① 실험장치의 전원을 켠다.② 시험하고자 하는 재료를 test section에 넣는다.③ Heater power controller를 원하는 위치에 맞춘다.④ 각 point에서의 온도를 측정한다.⑤ Data를 가지고 온도 profile을 그린다.* 위의 실험들은 같은 실험방법으로 재료를 바꾸어가며 실험한다.4. 실험데이타D = 25.3㎜ A = 0.000503㎡ x = 10.2㎜TestNoWattmeterQ WattsT1T2T3T4T5T6T7T8T9A3.5 W45.144.844.525.625.425.119.919.719.6B4.0 W48.748.348.026.125.825.520.119.819.7C4.5 W51.551.050.626.726.326.020.219.919.7·Fourier、s law를 이용한 각 재료의 ConductivityTestNoWattmeterQ Watt277.42484.43· 접촉 열저항Test NoWattmeterQ WattsR (a-b)R (b-c)A3.5 W5.41.49B4 W5.481.35C4 W5.311.29평균 R t,c (K/W)5.41.38*접촉 열저항을 줄이는 방법☞ 접촉 열저항은 실제로 두 물체를 접촉시킨다는 것은 이상적으로 두 물체를 아무 런 공간없이 완벽하게 붙일 수 없기 때문에 발생한다. 복합시스템에서 재료들 사이의 계면을 가로지르는 온도강하의 원인이 되므로 접촉저항은 주로 표면 거칠 기에 기인하므로 접촉면의 거칠기를 정밀한 절삭 가공이나 연삭을 통하여 접촉하 는 면의 접촉 면적을 향상시키면 접촉 열저항을 줄일수 있고, 두 물체 사이에 열 전도율이 큰 계면유체를 삽입하는것도 접촉 열저항을 줄일일수 있으며, 충전재를 삽입하는 것도 좋은 방법이다.실제 사용하는 제품을 찾아보니 "열전도 엘라스토머라"는 물질을 이용해 유연성 과 열전도를 높여주였다. 방열판(heat sink), 집적회로 등의 접착용으로 사용되 기에 이상적인 비부식정 열전도 접착제로써, 흐름성을 중요시 생각하는 드래스포 머(Transformer), 전원 장치(Power supply), 코일(Coil), 릴레이(Relays), 기 타 전자기기들에 정요가능한 열전도 합침제로서 사용할수 있다.열전도 접착제들은 모두 인성을 지닌 저응력 탄성체이며, 심부까지 완전히 경화 되는 과정에서 불필요한 부산물들은 발생되지 않는 장점이 있으며, 이들 열전도 접착제들은 세라믹, 에폭시적층판, 합금들과 충진 플라스틱을 포함한 일반적인 기 질의 작용을 받는 물질에 프라이머 처리 없이도 접착력을 증진시킬 수 있다.* k에 의한 실험재로의 추정· 물질 A의 평균 k(W/m·K)는 226.12로 Aluminum pure(237)이거나 Beryllium(200)이다.· 물질 B의 평균 k(W/m·K)는 277.42로 Gold(317)이다.· 물질 C의 평균 k(W/m·K)는 484.43로 Copper pure(401)이다.Ⅱ. 대류열전달1. 실험의 목적☞ 이 전열면에는 유체가 끊임없이 접촉하여 열의 수수(授受)가 이루어진다.이와같은 유동의 원인이 밀도차만에 의해 이루어질 때 자유대류 또는 자연대류라 하고 송풍기나 펌프등에 의해서 이루어질 때 강제대류라고 한다.1) Newton's Cooling Law고체 벽면과 이 면과 접하는 유체간의 전열인 경우, 유체에 있어서는 흐름(자연대류 또는 강제대류)를 동반하게 되므로 이 경우의 전열을 대류전열 또는 열전달이라고 한다.이 경우 고체벽의 단위면적, 단위시간당 전열량(열유속) q는 벽면의 온도 Tw와 유체의 온도 Tf와의 차에 비례하므로 다음 식으로 표시된다.q````=```` alpha ``(``T_f``-``T_w``)여기서 Tf는 벽면에서 충분히 떨어진 위치에서의 유체온도이고 α는 비례상수인데 그 단위는 [W/㎡·K]로 표시된다.열전달에 의한 전열량 q의 식은 매우 간단한 형식이 되는데 이 관계는 물리학자 Newton에 의해서 발견되었으므로 위의 식이 나타내는 관계를 Newton의 냉각법칙(Newton's Cooling Law)이라고 한다.위의 식은 매우 간단한 식이므로 열전달에 미치는 고체벽의 형상, 유체의 종류, 흐름의 상태, 속도 등의 영향은 모두 열전달계수 α가 받게 되며 따라서 α의 값은 이들의 여러 영향으로 인하여 변한다.·국소열유속·평균대류계수 (average convection coefficient)3. 실험방법① 실험장치를 켠 후 대기온도(TA)를 잰다.② 원하는 열량을 맞춘다.③ 이 때의 Heater 온도(TH)를 잰다.④ 몇 가지 다른 열량에 대해 같은 실험을 반복한다.⑤ Fan을 가동시킨후 각각 다른 속도에 대해 위의 실험을 반복한다.4. 실험데이타* Ambient air temperature ( TA ) = 20.2 ℃* Power input = 6 WattsAir Velocity(㎧)Fin haPlate ha00.260.471.00.310.882.00.361.11· Newtom、s cooling law를 이용하여 구한 ha값Air Veloci달 은 잘 이루어졌다.평판은 유속에 따라 일정한 온도차를 보인것도 그래프를 보면 알수 있었고, 속도 1.0과 2.0일때에는 거의 온도차가 없었는데 그이유는 유속보다는 접촉면의 넓이가 열전달에 더 큰 영향을 끼친다는 것을 알 수가 있었다.Ⅲ. 냉동1. 실험의 목적☞ 이 실험의 목적은 냉동 사이클의 각 Point에서의 온도를 이용하여 구하는 이 론적인 COP값과 실제상태에서의 COP값을 비교하고, COP에 영향을 미치는 Property들을 알아보는데 있다.이로써 냉동의 기본 사이클의 이해와 응용, 설계를 목적으로 한다.2. 이론1) 압축기(Compressor)증발기에서 오는 저온, 저압의 냉매증기를 흡입, 압축하여 고온, 고압의 냉매증기로 만들어 응축기로 보내는 부분으로 증발기 쪽의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 동시에 고온, 고압으로 압축하는 것이 압축기의 역할이다. 냉동기에서 압축을 하여야 하는 이유는 열을 버려야 할 고열원의 온도보다 냉매증기의 온도가 높을수록 온도차가 커지므로 냉매증기의 응축이 쉬워지며 고온, 고압일수록 응축열이 작아 응축이 잘 이루어지기 때문이다. 압축기에는 왕복식(reciprocating type), 회전식(rotary type), 원심식(centrifugal type), 스크류식(screw type) 등이 있으나 왕복식이 많이 쓰인다.2) 응축기(Condenser)압축기에서 압축된 고온, 고압의 냉매증기를 공냉식, 수냉식 또는 증발식으로 냉각시켜 고열원으로 열을 방출하고 고온, 고압의 냉매액으로 응축시킨다. 이렇게 응축된 냉매액은 수액기로 보내지고 냉매가 응축되는 동안 냉매의 압력과 온도는 일정하다.3) 팽창밸브(Expansion valve)응축기에서 상온의 물이나 공기에 의하여 응축된 고온, 고압의 냉매액을 증발기에서 증발하기 쉽도록 압력과 온도를 내려주고 또한 부하변동에 따라 적절한 냉매량을 증발기에 공급하는 일을 한다.4) 증발기(Evaporator)증발기는 냉동장치의 목적인 물질의 냉각작용을 위하여 냉매가 증발하며 열을 흡수하는다.
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