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열 시스템 설계 과제

열시스템 설계 과제(3) 어떤 공장에서는 동력으로 2,250 kW, 작업용 증기로서 140℃의 온도로 열량이 15,000 kW 필요하다. 연료 절약의 측면(연료 및 전기요금 고려)에서 다음 두 가지 방법의 상대적인 장점을 평가하라. (a) 동력은 연료로부터 모터까지의 총 효율이 20 %인 발전장치로부터 얻고 작업용 증기는 총 효율이 80 %인 보일러에서 얻는다. (b) 2.7 MPa, 320 ℃ 상태의 증기를 터빈에 공급하고 30 ℃에서 응축되는 증기원동소를 운전한다. 터빈 효율은 80 %, 터빈 출력 이후 전기모터까지의 효율은 70 %이고 보일러 효율은 85 %이다. 작업용 증기는터빈 내 팽창 중간의 적당한 압력에서 추기하여 사용한다.A번 풀이(a) 각 장치의 효율을 이용해 초기 입력 일률을 계산하면 발전장치: 보일러 : 전체 요구되는 일률: 11250+18750=30000kWB번 풀이먼저 이 발전소의 사이클을 도시하면각 점의 엔탈피를 구하면연료소비율을 구하면A 와 B의 비교그러므로 결과 값을 가지고 A와 B를 단순비교 해보면, 같은 양의 일률을 만들기 위해서 A에서는 30000kW의 일률이 필요하고 B에서는 24236.78kW만큼의 일률이 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 결국 효율은 B사이클이 좋다는 말이 됩니다. B사이클인 열병합 발전 방식은 전기를 발생시키는 동시에 냉, 난방을 위한 열에너지로 폐열을 이용함으로써 전력 이용과 열사용을 합하여 에너지 효율이 70∼80% 정도까지 높일 수 있습니다. 이것을 바탕으로 각각의 장단점을 비교하여보면,◈초기 투자비가 많이 든다. ◈지역난방용의 경우 지역의 오염도가 증가한다. ◈숙련된 인력이 필요하다. ◈에너지 이용효율은 좋으나 발전 효율이 떨어진다. ◈한정된 지역에서만 가능하다(대부분 공단주변) ◈나오는 물은 그리 깨끗하지 못하기 때문에 식수나 목욕용으로는 쓰기 어려움◈산업 및 주거부문에 편익제공 - 산 업 : 양질의 저렴한 에너지공급으로 기업경쟁의 강화 - 주 거 : 24시간 연속난방으로 쾌적한 주거환경 조성, 송전손실 감소 및 발전소 부지난 완화 ◈하절기 전력첨두부하 완화에 기여 - 지역난방 부문 : 지역난방열을 하절기에 냉방 열을 열원으로 활용 ◈연료다원화에 의한 석유의존도 감소 및 폐자원 활용증대 ◈에너지 효율성 우수하며, 사용자 스스로 사용량을 조절하면 에너지비용 절감 효과 증대. ◈내구연한의 장기간으로 중간투자비 절약. ◈피크전력부하를 감소시켜 전력기본요금 감축 가능.B◈사용자 스스로 사용량을 조절하므로 비용을 감소시킬 수는 있으나 에너지 효율성 불량하여 경제성 하락. ◈내구연한의 단기간으로 중간 투자비 증가. ◈사용방법에 따라 절약운전은 가능하나 절감효과는 없음. ◈연료의 발화시 발생하는 오염이 높다.◈발전 시설이 간단해 많은 땅을 필요로 하지않으며. 그에 대한 초기 설치비용이 싸다. ◈열과 전기 둘 중에 하나만 필요한 곳이라도 적은 비용으로도 지을 수 있다. ◈많은 에너지를 손쉽게 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 연료만 있으면 발전을 할 수 있고 그 위험도도 낮다A단점장점{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.10.28| 8페이지| 1,000원| 조회(359)

기계공학, 열, 열시스템

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진동,소음 레포트

1. 실험 제목- 변동 소음 ? 진동 실험2. 실험 목적- 기본적인 소음과 진동에 대한 이해를 바탕으로 소음계와 진동계의 사용법을 알 수 있으며각 소음과 진동의 정도에 따른 증상을 알아 실험의 실험치와 비교, 그 결과를 분석한다.3. 실험 장비? 소음계?소음계로 측정시 바닥에서 1~1.5m 거리를 두고 측정하며 계측인이 앞에서 가리지 않고대각선의 위치에서 바라보면서 측정해야 한다!!!!? 진동계?레벨 레코더? 레벨 레코더의 설정구분 종류소음 측정시진동 측정시RANGE50dB50dBLEVEL ADJPush TurnPush TurnDYNAMIC CHARACTERISTICSFastVib LevelDAMPER SPEED10mm/s10mm/s? 진동 센서4. 실험 이론 및 측정방법-실험 이론-1-? 소음의 특징a)감각적이고 주관적이다.b)축적성이 없다. 소음은 대기오염과 수질오염의 경우와 달리 자연 또는 인체에 해를 끼칠 때체내에 축적되지 않는다. 다만 인체에 반복적으로 서서히 또는 갑자기 피해를 주게 된다.c)국소적으로 나타난다. 우리가 알고 있는 엄청나게 큰 소음일지라도 폐수나 분진처럼 멀리흐르거나 이동이 되지 않는다. 즉, 극히 지역적이란 얘기다.d)다발적이다. 우리가 살고 있는 모든 지역에 소리가 있는 한 이것은 소음이 될 수 있으며,어디든 소음은 있을 수 있다.1-? 음압레벨※1-? 주파수 보정특성과 동특성의 사용방법 - 많은 소음계는 주파수 보정특성으로서 A, B, C3 개의 특성을 지니고 있다. 이 세 종류를 구별하여 표시하기 위해서는 dB(A), dB(C)과 같이사용한 특성을 부기하는 경우가 많다.계량법에서 정한 소음레벨의 정의는 A특성의 경우의 지시값이고, 그 단위는 데시벨 또는 폰이며,약호는 dB로 나타낸다. 소음 규제법을 비롯하여 각종 법령에 기초한 측정을 할 때에는 A특성을이용하는 것으로 되어 있다. C특성은 주파수 특성이 거의 평탄하기 때문에 보통 dB(C)값은 음압레벨로 간주된다. B특성은 현재에는 거의 사용되고 있지 않다.그림 9-14의 A특 주파수에서는 상당히 큰 차가 있음을 알 수 있다. 이것을 이용하여얼마든지 주파수 성분에 관한 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 같은 음을 A와 C의 두 특성으로측정하여 평가값으로 dB(A)를 이용하지만, 참고값으로서 dB(C)가 dB(A) 값과 큰 차가 없는 경우에이 음은 비교적 높은 주파수 성분이 많은 것으로 판단할 수 있다. 또한, dB(C)가 dB(A)보다 수치가커서 그 차가 클수록 그 음에 포함되는 성분의 주파수는 낮은 것으로 판단할 수 있다. 그림으로부터순음과 비슷한 성분의 경우에는 dB(C)와 dB(A)의 차가 5dB 일 경우 약 400Hz, 10dB일 경우약 200Hz, 20dB일 경우 약 100Hz로 추정할 수 있다.동특성에서는 빠른 동특성(FAST)과 느린 동특성(SLOW)이 있다. KS C 1205에는 원칙적으로FAST를 이용하고 있고, 급격한 레벨의 변화가 일어나는 경우를 제외하고는 SLOW를 사용해도좋다고 되어 있다. 실제로는 FAST를 이용하는 경우가 많지만, 법령 등으로 지정되는 경우도 있다.예를 들면, 항공기와 새마을호의 소음을 측정할 때는 SLOW를 이용하는 것으로 되어 있다.A-weighting 표주파수 (Hz)청감보정 (dB)허용편차 (dB)??? 31.5??? -39.45.0????? 40??? -34.64.5????? 50??? -30.24.0????? 63??? -26.23.5????? 80??? -22.53.0???? 10??? -19.12.5???? 125??? -16.12.0???? 160??? -13.42.0???? 200??? -10.92.0???? 250???? -8.62.0???? 315???? -6.62.0???? 400???? -4.82.0???? 500???? -3.22.0???? 630???? -1.92.0???? 800???? -0.82.0??? 1000?????? ??02.0??? 1250???? +0.62.0??? 1600???? +1.0+2.5-2.0??? 2000???? +1.2+3.0-2.5?? +1.0+4.5-4.0??? 5000???? +0.5+5.0-4.5??? 6300???? -0.1+5.5-5.0????8000???? -1.1+6.0-5.5※ 등청감 곡선-인간의 가청 주파수는 20 - 20,000 Hz로서, 주파수가 커질수록 높게 들린다.그러나 인간의 귀는 그림 9.3과 같이 주파수에 따라 민감도가 다르므로, 실제 소음 측정 시는인간의 등청감 특성을 고려하여 그림 9.4와 같은 보정 회로를 통하여 측정한다. “A” 보정은낮은 음압대(40폰 곡선)에서 등청감 곡선을 역으로 보정한 것이다. “B” 보정은 중간 음압(70폰곡선), “C” 보정은 높은 음압대(100폰 곡선)에 상응한다. 특별히 “D” 보정은 1-3 KHz의 소음에대해 강조한 것으로, 항공기 소음측정에 표준화 되어있다. 이러한 청감 보정 외에도 신호를 보정하지 않고 측정하는 무보정(“Lin” 보정)이 있다.그림 9.3 인간의 등첨감 곡선그림 9.4 청감 보정 곡선-측정방법-?(소음레벨) ? 순간적인 Maximum 값으로 측정?(등가 소음레벨) ? 시간을 고려해서 구함 (계측기에서 설정 가능)?(시간율 소음레벨)※ 암소음(Background noise)이란?- 소음을 측정하기전에 암소음을 먼저 고려해야 한다. 기계를 켰을때의 소음이측정 소음이고 측정 기계를 껐을 때의 소음이 암소음 이다.측정소음과 암소음의 차이0~2 dB사용 불가능3~10 dB보정10 dB 이상측정소음 사용5. 실험 결과※ 시간율 소음레벨- 소음 규제법의 공장소음에서 이러한 음은 90% 범위의 수치 환경기준에서 원칙적으로 중앙값50% 시간율 소음레벨 ?5% 시간율 소음레벨 ?: 90% 영역의 상단값95% 시간율 소음레벨 ?: 90% 영역의 하단값10% 시간율 소음레벨 ?: 80% 영역의 상단값90% 시간율 소음레벨 ?: 80% 영역의 하단값?? 중앙값은 중위수라고도 하는데 ,50개의 수치를 크기순으로 배열했을 때의 중앙에 위치하는수치이다. 90%범위라고 하는 것은 큰 쪽으로부터 5%를 제거하고 작은쪽으로부터도 5%를5868578758*************8*************8576888577758*************7*************80879089857287끝수012345678960dB(A)도수10010001누적도수1112222370dB(A)도수2111032111누적도수5*************680dB(A)도수3202383234누적도수*************739424690dB(A)도수202누적도수484850중앙값83 phon하단값68 phon상단값90 phon? 83 ( 68, 90) 폰(A)? 진동측정-진동 레벨 기록지-1234567891099*************1*************929*************891*************9*************98979591899*************97949693끝수012345678980dB도수100120202누적도수11124466890dB도수2334842711누적도수*************4414243100dB도수21010102누적도수4546464747484850중앙값93 dB하단값84 dB상단값105dB? 93 ( 84, 105) dB6. 결론 및 고찰? 소음측정? 소음측정시의 값은 83 폰(A) 였다. 이수치를 아래의 그림 및 도표를 이용하여 보면,교통량이 있는 도로의 소음이 80dB(A) 이기 때문에 실험때의 소음정도는 차가 지나가는도로라고 생각 할 수 있으며 1일중 최대허용치 보다는 작은 값이기 때문에 이 수치가 인체에직접적인 영향을 가져올 가능성은 적다는 것을 알 수 있다. 이때 소음계에 직접적으로 소음이들어간점, 측정시간이 짧았다는 점,측정거리를 비롯한 기준 미준수 등이 오차로 작용될 수 있다.소음치 dB(A)1일중 최대 허용시간90??? 8?? 시간 이하92??? 6?? 시간 이하95??? 4?? 시간 이하97??? 3?? 시간 이하100??? 2?? 시간 이하102??? 1.5 시간 이하105??? 1?? 시간 이하110??? 0.5 시간 이하115??? 0.25시간서에 직접적으로 전달된 만큼의( 단, 이번실험때는 진동치를 얻기 위해서 책상을두드리거나 흔들기도 했다.) 진동이 실제로 일어났을경우 가옥의 진동이 격렬하고 안정을잃어 꽃병등이 넘어지고 어항의 물이 넘치는등의 현상이 발생하며 사람에게는 인체적으로생리적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다.진동의 정도?중 진 (90dB)인체에 생리적 영향이 일어나기 시작한다.가옥의 진동이 격렬하고 안정을 잃어 꽃병 등이 넘어지고 어항 내의 물이 넘친다.약 진 (80dB)직장(直腸)에서 진동을 느낀다. / 깊은 잠에 영향가옥이 흔들리고 문. 창문이 덜컹거리고 전등과 같이 매달린 물건들이 흔들리고 어항 내의 수면이 움직일 정도의 지진경 진 (70dB)얕은 잠에 영향을 미치기 시작한다.많은 사람이 영향을 느끼는 정도로 문·창문이 조금 움직일 정도의 지진미 진 (60dB)진동을 느끼기 시작한다.정지한 사람이나 특히 지진에 예민한 사람이 느끼는 지진무 진 (50dB)자는데 영향이 거의 없다.무 진 (40dB)상시진동인체에 감각을 미치지 않고 지진계에 기록될 정도? 이번 실험을 통해서 소음과 진동의 측정방법을 비롯하여 그것이 미치는 영향과 증상을알 수 있었습니다. 소음 측정실험을 할 때 소음계의 위치가 지상 1m 정도 띄워져야한다는점, 측정자의 위치가 앞을 가로막은 자리가 아닌 대각선에 위치해야 하는다는점 등이오차로 작용할 수 있었고, 진동 측정의 경우 센서가 부착된 책상을 직접적으로 두드리고흔들어서 진동치가 제법 크게 측정 되었던 것 같습니다.소음과 진동이 심각할 경우 인체 및 사회에 막대한 영향을 줄 수 있다는 것을 알았기때문에 필요시 방음과 방진을 확실히 해야 함을 알 수 있습니다.즉, 듣기싫은 소리인 noise는 차단하되 음향적인 소리만을 걸러내는 방음 장치가 필요함을 알 수 있습니다. 방음을 위해서는 목적에 따라 음을 컨트롤해야 하는데 이를위해서는 먼저 음이 가지고 있는 기본적인 성질을 간단하게나마 이해하는 것이 필요합니다.또 방진이라함은 기계, 장비등의 운전시 발생되는 진동을 지

공학/기술| 2009.10.28| 14페이지| 1,000원| 조회(400)

대기오염, 기계공학, 수질오염, 진동학, 소음학

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(3) 어떤 공장에서는 동력으로 2,250 kW, 작업용 증기로서 140℃의 온도로 열량이 15,000 kW 필요하다. 연료 절약의 측면(연료 및 전기요금 고려)에서 다음 두 가지 방법의 상대적인 장점을 평가하라.(a) 동력은 연료로부터 모터까지의 총 효율이 20 %인 발전장치로부터 얻고 작업용 증기는 총 효율이 80 %인 보일러에서 얻는다.(b) 2.7 MPa, 320 ℃ 상태의 증기를 터빈에 공급하고 30 ℃에서 응축되는 증기원동소를 운전한다. 터빈 효율은 80 %, 터빈 출력 이후 전기모터까지의 효율은 70 %이고 보일러 효율은 85 %이다. 작업용 증기는 터빈 내 팽창 중간의 적당한 압력에서 추기하여 사용한다.(a) 각 장치의 효율을 이용해 초기 입력 일률을 계산하면발전장치 :보일러 :(b) 먼저 이 발전소의 사이클을 도시하면각 점의 엔탈피를 구해보면,(포화증기 표 참조)(과열증기 표 참조)각점의 엔탈피를 구했으므로 이를 이용하여 발전소의 연료소비율을 구하여보면,① 작업용 증기로서 140℃의 온도로 열량이 15,000 kW 필요② 동력으로 2,250 kW 필요(단, 터빈 효율은 80 %, 터빈 출력 이후 전기모터까지의 효율은 70 %이다.)③ 연료소비율(보일러 효율은 85 %이다.)④ 추기되는 점의 상태량그러므로 결과 값을 가지고 A와 B를 단순비교 해보면, 같은 양의 일률을 만들기 위해서 A에서는 30000kW의 일률이 필요하고 B에서는 24236.78kW만큼의 일률이 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 결국 효율은 B사이클이 좋다는 말이 됩니다. 이것을 바탕으로 각각의 장단점을 비교하여보면,장점단점A◈발전 시설이 간단해 많은 땅을 필요로 하지 않으며. 그에 대한 초기 설치비용이 싸다.◈열과 전기 둘 중에 하나만 필요한 곳이라도 적은 비용으로도 지을 수 있다.◈많은 에너지를 손쉽게 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 연료만 있으면 발전을 할 수 있고 그 위험도도 낮다◈사용자 스스로 사용량을 조절하므로 비용을 감소시킬 수는 있으나 에너지 효율성 불량하여 경제성 하락.◈내구연한의 단기간으로 중간 투자비 증가.◈사용방법에 따라 절약운전은 가능하나 절감효과는 없음.◈연료의 발화시 발생하는 오염이 높다.B(※열병합 발전 방식은 전기를 발생시키는 동시에 냉, 난방을 위한 열에너지로 폐열을 이용함으로써 전력 이용과 열사용을 합하여 에너지 효율이 70∼80% 정도까지 높일 수 있다.)◈산업 및 주거부문에 편익제공- 산 업 : 양질의 저렴한 에너지공급으로 기업경쟁의 강화- 주 거 : 24시간 연속난방으로 쾌적한 주거환경 조성, 송전손실 감소 및 발전소 부지난 완화에 기여◈하절기 전력첨두부하 완화에 기여

공학/기술| 2009.10.28| 5페이지| 1,000원| 조회(134)

기계공학, 열, 열시스템

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자동차 벤치마케팅을 통해 나만의 차 만들기

-나만의 자동차-인류는 기원전 3200년 쯤 바퀴를 발명했고, 바퀴는 수레로 수레는 자동차로, 인간의 발을 대신하는 문명을 일궈왔습니다. 인류 최초의 자동차는 레오나르도 다빈치가 1482년에 만든 태엽자동차. 그 후 1769년 프랑스의 니콜라 조세프 퀴뇨가 세바퀴 증기 자동차를 만들면서 본격적인 자동차시대의 막이 열리게 되었습니다.발전에 발전을 거듭한 결과 오늘날까지도 그 명성이 식지 않는 명차들이 이 시기에 탄생했습니다. 히틀러가 타고 나찌 군대를 사열하던 메르세데스 벤츠, 헐리우드 톱스타들이 즐겨 탔던 듀센버그, 왕족이나 부호들이 애용한 롤스 로이스 같은 차들이 그 주인공. 이 명차들은 뛰어난 성능과 높은 품격으로 많은 사람들의 선망의 대상이 되었으며, 신분과 품격을 과시하는 수단이 되었습니다.그리고 인류가 컴퓨터를 만든 이후, 세계는 하루가 다르게 변하고 있습니다. 컴퓨터가 할 수 있는 일은 무궁무진해서, 자동차 역시 컴퓨터 덕분에 상상을 초월하는 진보를 눈앞에 두고 있습니다. 이른바 인공지능 자동차. 안전장치가 자동화된 것은 물론, 컴퓨터가 알아서 달리는 무인주행 네비게이션 장치, 고장을 알아서 판단하는 시스템도 개발됐습니다. 이러한 과학과 기술의 발전을 통해 우리는 인간 중심의 다양한 자동차, 보다 안전하고 편리한 자동차 환경을 누릴 수 있게 됐습니다.하지만 에너지를 마구 쓰는 바람에 에너지 자원이 고갈되고 대기를 크게 오염시켜 지구를 병들게 하는 원인이 된 것도 사실입니다. 이제 21세기에는 수소나 전기, 천연가스와 같은 대체에너지를 이용해 환경오염을 줄여나갈 뿐 아니라, 더욱 인간적인 자동차, 그리고 첨단과학을 동원해 더욱 편리한 기능을 갖춘 자동차가 우리 앞에 등장하게 될 것입니다.이제부터 제가 생각하는 나만의 자동차를 구상해볼 생각입니다 .일단 전체적인 디자인은 아우디로 잡을 것입니다. 왜 아우디로 디자인을 잡게 된 이유는 어릴 때부터 아우디 t.t란 스포츠카에 매료되었고 영화 아이로봇에서의 주인공이 타고 다니던 차에 푹 빠져서 언젠가는 꼭 한 번 타고 싶은 가지고 싶은 차이기에 이 기회를 빌어 모델로 잡게 되었습니다.현재 각 자동차 회사의 최고의 차들의 장점만 벤치마킹해서 차를 만들면 분명 최고의 차가 만들어 질 것입니다.제가 벤치마킹 하고 싶은 부분은 몇 가지가 있습니다.디자인-디자인은 쭉 맘에 들었던 아우디 최신모델 R8를 닮고 싶습니다.왠지 아우디 차는 다른 차들의 디자인에 비해 제 시각으론 미래 지향적이라고나 할까..그래서 더욱 아우디 디자인에 매료되는 것 인지 모르겠습니다.R8은 고성능 스포츠카의 황금 비율을 구현하는 동시에 2.65m의 넓은 휠베이스로 충분한 공간을 확보했습니다. 당장이라도 달려나갈 듯한 다이내믹한 바디라인, 공기역학적으로 설계된 후면 스포일러, 무게는 줄이고 강성은 높인 알루미늄 차체(ASF) 등 최고의 성능을 위한 다양한 기술들이 적용 됐습니다.크기*길이*너비*높이휠베이스 (mm)트레드 (mm)앞/뒤무게 (kg)보디형식엔진형식굴림방식배기량 (cc)최고출력 (마력/rpm)최대토크 (kg,m/rpm)R84431*1904*124926491632/159515602도어로드스터V8 DOHCAWD4172420/780043.9/4500~6000위 아우디 R8 역시 무척이나 굉장한 차 인거는 틀림이 없습니다.엔진-역시 자동차엔 뭐니뭐니 해도 제일 중요한건 엔진입니다. 그러나 제 생각으론 앞으로 하이브리드 엔진이 추세가 되지 않을까 조심스럽게 생각해 봅니다.하이브리드 엔진은 이미 몇몇 자동차 회사로부터 개발이 되 있는 걸로 알고 있습니다.그래서 제 차에도 당연히 이 엔진을 달려고 합니다.도요타방식???????????? ????혼다가 클러치룸에 모터를 설치한 방식???????도요타가 트랜스미션에 모터를 일체시킨 방식???????????????????????????????? 혼다.??? 혼다??????????????????????????????????????????????????????? 포르쉐에서 개발한 방식??이렇게 하이브리드 엔진은 제동 시에 브레이크를 사용하는 대신에 발전기를 이용하여 자동차의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 축전기 등에 임시로 저장해 두고 임시로 저장된 전기에너지는 자동차를 다시 가속할 때, 전동기에 공급하여 동력을 얻게 하여 연료사용량을 줄여줍니다. 앞으로는 하이브리드 엔진이 장착되는 추세로 될 거 같습니다.?자동차 차체자동차 차체는 차체가 안전과 직결된다고 해도 과언이 아닐 것 입니다.BMW가 더 섀시가 튼튼하다고 느끼는 것은 철판이 튼튼한 게 아니라 섀시강성이좋아서 오래타도 변형이 거의 없는 것 뿐 입니다.차의 섀시는 여러 종류인 인데 알루미늄이나 모노코크 등이 유명합니다. 비싼 차들은 대부분 차체를 알루미늄으로 만듭니다. 안전을 생각하고 차체를 만들면 연비가 엄청 올라 갈 것입니다.어떤 차들은 섬유 강화 플라스틱(FRP)을 쓰는 차도 있습니다. 우리나라 차로는 엘란 이란 차가 있습니다.FRP의 장점은 가볍고 오래돼도 변형이 없다는 점 그리고 바닷물에 내식성이 좋다는 점, 강도도 일반 프라스틱 처럼 약하지 않습니다. 망치로 때려도 잘 안 부서지고 그리고 철판보다 FRP가 같은 색깔이라도 더 잘 받습니다. 차가 가벼우니깐 연비도 잘 나옵니다.그런대 단점은 심한충격을 받으면 깨지게 됩니다. 철판은 찌그러지지만 FRP는 깨집니다.차는 부셔질 부위는 확실하게 부셔져야 사람이 덜 다칩니다. 예를 들자면 본넷은 확실하게 ㄱ 자로 꺾어져야 합니다. 그 이유는 차가 튼튼해서 사고가 나도 잘 안 부셔지면차량의 섀시가 충격을 흡수하지 못해서 그 충격이 그대로 사람에게 가기 때문입니다.좋은 차는 범퍼에서 1차 프레임에서 2차 엔진이 떨어지면서 3차 차는 다 부서져도 걸어서 내리는 차가 좋은 차입니다. 사고가 발생 했을 때 안부서지는 차는 사람이 모든 충격을 다 받고 사람이 죽게 됩니다.그리고 레이싱용 자동차들보면 거의 FRP로 외장을 만듭니다. 카본도 많이 쓰지만 카본은 너무 비싸서 FRP를 많이 씁니다.제 차는 연비도 작고 튼튼한 재질을 쓰고 싶지만 현재로서는 딱히 방법이 없는 것 같습니다.그럴려면 FRP의 장점과 알루미늄을 결합한 신소재를 개발하는 것 뿐이 없는 것 같습니다.AAS(Adaptive Air Suspension)자동차에 있어서 허리 또는 관절이라고 불리는 서스펜션은 어떤 의미에서는 엔진이나 그 외의 주행 장치 보다도 중요하다고 말할 수 있는지도 모릅니다. 서스펜션의 역할은 크게 두 가지가 있습니다. 그 하나는 노면으로부터의 충격을 흡수하여 승차감을 좋게 하는 이며 다른 하나는 요철이 심한 노면을 주행할 때 차륜의 불규칙적인 운동을 제어하여 타이어의 접지력을 높임으로써 구동력, 제동력을 확실하게 노면에 전달하는 것입니다.이 부분은 아우디의 기술을 택하고 싶습니다.“Audi의 에어 서스팬션은 네 바퀴에 전달되는 움직임을 매 순간마다 감지하여 컨트롤 유닛으로 전달합니다. 컨트롤 유닛은 최적의 세팅을 매 순간 마다 결정하여, 그 결과 편안함을 잃지 않으면서도 경쾌하고 역동적인 주행이 가능해졌습니다.어댑티브 에어 서스펜션은 네 바퀴에 모두 에어 스프링이 사용됩니다. 에어 서스펜션은 에어 스프링을 이용하여 자동차의 높이를 조절할 수 있으며, 무단 조절식 댐퍼를 사용하여 감쇄력을 조절할 수 있습니다. 차가 출발하는 순간부터 어댑티브 시스템은 차체와 서스펜션에 부착된 센서로부터 현재의 모든 주행상황을 입수하여 에어 스프링에 주입되는 공기의 양을 결정합니다. 또한 노면에서 갑자기 전달되는 진동과 충격에도 즉각적으로 대응하고 코너를 돌 때 차체의 쏠림 현상도 최소한으로 억제하여 쾌적한 드라이빙을 약속합니다.어댑티브 에어 서스펜션은 운전자의 성향에 따라 네 가지 모드로 자동 조절되어 최상의 즐거움을 제공합니다. 또한 MMI(Multi Media Interface)를 통해 수동으로 `automatic’모드, `comfort’모드, 스포츠 드라이빙을 위한 `dynamic’모드, 그리고 지상고에 따라 자동으로 변환되는 `lift’모드로 조절 가능하도록 설계되어 있습니다. 자동모드를 선택하시면 차가 스스로 모든 도로 상황과 차의 상태에 맞게 자동으로 차체의 높이를 낮추어 차 바닥에서 일어나는 바람의 저항을 줄이므로, 연료 소모율과 주행 안정성을 동시에 향상시킵니다.차체의 제어, 노면으로 부터의 충격 흡수, 주행 안정성을 극대화하는 어댑티브 에어 서스펜션 시스템은 스포티한 드라이브를 원하는 경우에도 편안함과 역동적인 성능을 함께 보장합니다. ”SAFETY안정성도 빠지지 말아야 할 요소입니다. 이 부분도 아우디의 기술을 택하고 싶습니다.

공학/기술| 2008.04.16| 10페이지| 1,000원| 조회(302)

컴퓨터, 자동차, 수레, 바퀴, 품격, 명차들

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내연기관 성능 실험

내연기관 성능 실험1. 실험목적점기점화 또는 압축착화 기관에서 회전속도, 부하의 크기에 따른 기관성능을 시험함으로써 내연기관의 출력성능 시험방법을 익히고 출력특성을 이해한다.2. 기초이론① 토크및 제동 동력계산크랭크 축 반경이이고 이에 작용하는 힘로써 회절할 때에, 1회전 시 크랭크축이 행한 일은이 된다. 이때은 토오크가 되므로 일의 양은로 표시된다. 따라서 제 동 동력는 다음과 같이 정의된다.제동동력Metric units② 충전 효율(charging efficiency)와 체적 효율(volumetric efficiency)충전효율와 체적 효율는 다음과 같이 정의된다.[][]흡입된 건조 신기의 비중량은 다음과 같이 구할 수 있다.(자체의 온도보정이 됨)?[]0102030400.80390.80420.80460.85010.8056따라서,충전효율체적효율표준상태 ( 대기압 mmHg, 온도 20℃, 습도 65%) 에서의 습공기의 비중량 1.208[]사이클/ 2행정체적( cc )-1-③. 연료소비율 (specific fuel consumption: sfc) 및 열효율(thermal efficiency:)연료소비율(sfc)은 단위동력(P)에 대한 연료 유동률()을 말하는 것으로서 다음과 같이 정의된다.연료소비율제동 연료소비율(metric unit): 연료의 질량 유동률: 제동동력연료의 발열량을, 사이클당 공급되는 연료의 질량을, 사이클당 일 또는 동력을 W 또는 P라고 하면 기관의 열효율은 다음과 같이 표현된다.열효율제동열효율(metric unit)[( CH4 ) ]④. 공연비(Air-Fuel ratio) R, 공기과잉률(Excess air ratio): 이론 혼합비에서를 연소시킬 때의 이론 공연비:⑤. 배기손실와 냉각손실배기손실와 냉각손실를 구하려면 배기가스량 Gg 및 연료의 총열량를 알아야한다.[kgf/s][kcal/h][ H : 연료의 저발열량 ]따라서[kcal/h]: 배기가스의 등압비열0*************000.2530.2640.2700.2790.2850.293: 흡입공기온도 ℃: 배기가스온도 ℃: 배기열량 손실율또한-2-: 냉가수량 []: 물의 비열: 냉각열량 손실율⑥. 수정계수 ( Correction factor :)외기조건이 기준상태 (760mmHg 20℃, 습도 65%)와 다를 때 기준상태 하에서의 조건으로 환 원하기 위한 계수는 다음과 같이 정의된다.여기서은 임의의 대기 상태에서의 측정동력는 표기대기상태의 환산 수정된 동력이며는 수정계수 (correction factor)를 의미한다.: 측정 평균 대기압 (mmHg): 대기의 수증기 분압 (mmHg)： 각 시험에 있어서의 평균실온 ℃⑦. 제동, 지시 평균유효압력(bmep, imep), 지시마력 ()제동 평균유효압력 bmep[]bmep [kgf/](metric unit)지시 평균유효압력 imep [kgf/]: 사이클/2: 실린더 수: 팽창행정기간중 임의 크랭크각에서의 압력과 압축행정 기간 중의 크랭크각에서의 압력과의 차압-3-3. 실험 장치(1). 실험기관형식 : 불꽃점화기관, 4사이클, 수냉실린더 배치 및 수 : 단기통 CNG 엔진(1 실린더)피스톤 형상 : 토러이덜밸브 시스템 : SOHC , 푸쉬로드 링크 구동cylinder bore : D = 92 mmstroke : S = 95 mmtotal displacement : V = 632cccylinder : 1기통압축비 : 13최대출력 : 11/2,000 PS/rpm (디젤엔진일 경우)최대토크 : 10/2000 kgf ? m/rpm (디젤엔진일 경우)(2). 동력계 ( dynamometer )규격 : １３０kW/900 -10,000 RPM형식 : Eddy current type 전기동력계(3). 연료탱크 및 기타장비-4-4. 실험 측정값회전수1800토크1.13당량비17.4흡입공기량0.09[참고 내용]포화증기표(온도기준)포화온도()압력P(bar)0.010.00611310.00656750.008721100.012276150.017051200.02339250.03169300.04246350.056285. 실험 측정치 계산(1) 회전수(N) 1800 rpm, 토크(T) 1.13 kgf?m 일 때1) 제동 동력계산()2) 충전 효율 () 와 체적 효율 () 계산① 충전효율 (ηc)??사이클/ 2?표준상태에서의 습공기의 비중량 1.208[]??∴② 체적효율 (ηv)??사이클/ 2?:???[]?????[bar]?-7-∴3) 연료소비율 및 열효율① 연료소비율 ()∴4) 공연비① 이론 공연비:② 실제 공연비: 17.4③ 공기과잉률④ 당량비5) 수정계수 ()① 수정계수: 측정 평균 대기압 (mmHg) =760mmHg: 대기의 수증기 분압 (mmHg) =21.27924994mmHg：각 시험에 있어서의 평균실온 ℃ =23℃∴② 수정제동마력=③ 수정토크６) 제동,지시 평균유효압력, 지시마력① 지시 평균 유효압력∴② 제동평균유효압력bmep [kgf/]③ 지시마력６．실험 TEST DATA 정리단 위회 전 수Nrpm1800당 량 비0.990786TorqueT1.13마 력PS2.84흡 입 공 기 량0.09충 전 효 율%22체 적 효 율%22연 료 소 비 율bg/h109.275수 정 계 수1.0191수 정 제 동 마 력PS2.894244수 정 토 크1.151583제동평균유효압력bmep3.7766지시평균유효압력imep3.32지 시 마 력PS2.49664실린더의 간극체적 (압축비 : 13)=>=>도시일 ()=>제동일 ()-15-7. 실험 결과 비교분석1) 토크(T) 변화에 대한 압력선도-> 실험1이 실험2의 경우보다 압력선도가 조금 크게 나타났다. 이것으로 토크가 압력선도에 미치는 요인이라고 볼 수 있다.2) 토크 변화에 대한 P-V 선도-> 실험1() 경우 실험2()보다 P-V선도에서 면적이 더 넓은 것을 볼수 있다. 이것은 실험1이 더 많은 일은 하였다는 것은 말한다. 그리고 실험 데이터 정리 한것을 보면 실험1의 경우 도시일()이 더 높은 방면 마찰일()은 더 작다. 그만큼 더 많은 일을 하였다는 것을 알 수 있다.-16-8. 고찰토크가 증가함에 따라, 연료소비율이 감소한다.에서 연료소비율과 제동동력, 모두가 토크의 증가에 따라 증가하는 값이나, 상대적으로 질량유동율의 증가에 비해 제동마력의 증가가 더 크게 나타나게 되어 연료소비율이 감소 할 것이다.식에식을 대입하여 보면, 제동평균유효압력()은 회전수()에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 여기서의 계산식에서는 토크증가가 주원인이라 할 수 있고, 그 외에도 기관고유의 인자, 운전조건, 외부상태에 영향을 받을 것이다.충전효율:, 체적효율:에서 보면 충전, 체적효율은 회전수와 반비례관계임 알 수 있다. 그리고 이 실험은 회전수(N)은 1709,1710으로써 같은 회전수 일 때 측정 될 것이라고 볼 수 있다. 그런데 실험1의 경우 충전효율( 체적효율 )이 52.12% (52.29%)으로 실험2[ 35.235%(35.8%) ] 경우보다 더 큰 것을 알수 있다. 이것은 흡입공기량의 차이 때문이다. 하나 식을 계산하는 과정에서 알게 된 것으로 체적효율이 충전효율보다 높았다. 이것은 충전효율은 분모에, 표준상태(대기압 760mmHg, 온도 20℃, 습도 65%)에서의 습공기의 비중량 ()이 1.208이고, 체적효율은 분모에, 실험 시 상태 (온도 23℃, 습도 32.5%)일 때의 습공기의 건조공기의 비중량()이 1.189124574을 사용하기 때문이다.제동열효율은 rpm에는 거의 영향을 받지 않고 제동동력이 증가함에 따라 증가한다.식에서 제동열효율은 연료소비율과 역의 관계인데 연료소비율이 토크에 반비례관계이므로 제동열효율이 토크, 제동동력에 비례한다.당량비는 토크가 감소할수록 감소할 것이다. 당량비가 감소한다는 것은 공기 과잉율 (λ)=이 증가하는 것이고 따라서 토크가 감소할수록 연료에 대한 공기의 양이 많아진다는 것을 뜻한다.실험1() 경우 실험2()보다 P-V선도에서 면적이 더 넓은 것을 볼수 있는데 이것은 실험1이 더 많은 일은 하였다는 것은 말해준다 그리고 실험 데이터 정리 한것을 보면 실험1의 경우 도시일()이 더 높은 방면 마찰일()은 더 작다. 그만큼 더 많은 일을 하였다는 것을 알 수 있다. 또한 기계 효율을 비교 하여 보면 토크가 1.58일때가 토크가 1.0일때 보다 많이 좋다는 것을 알수 있다. 여기서 기계효율과 토크와는 밀접한 관계가 있다는 것을 알수 있다.오차가 발생하는 이유를 살펴보면 먼저 측정 데이터값이 정확하게 측정 하였다고 볼수 없었다.왜냐하면 실험 하는 동안 측정값이 계속 변동을 하였기 때문에 정확한 측정값을 측정하였다고 볼수 없다. 그리고 계산식 내용을 보면 이것은 이론적인 식에 대입한 것으로 불완전 연소가 존재, 연소실 벽으로의 열손실, 누출, 시간적 손실 등 실제 사이클과 다를 것이다.이번 내연기관 성능 실험을 실제적으로 하여 내연기관에 대해 좀 더 알게 되었고 그리고 보고서를 작성을 하면서 이번 실험은 회전수(RPM)의 값이 거의 동일한 상태에서 하였는데 회전수가 고속시, 중속시, 저속시 때의 실험과 좀 더 많은 토크 변화에 따른 내연기관의 성능에 알고 싶어졌습니다. 그리고 실험을 할때 보면 소음이 엄청 컸다고 본다. 사실 이렇게 클줄은 몰랐는데 그때 생각한것으로 이런 소음 문제나 내연기관의 연료를 보면 배기 오염을 일으키는 것인데 이런것에 대해서도 고려를 해야 할것 같다.

공학/기술| 2008.06.06| 10페이지| 1,000원| 조회(528)

내연기관, 실험, 성능

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