실험보고서 - 오디오 증폭기 주파수 응답 및 차동 증폭기

실험보고서 - 오디오 증폭기 주파수 응답 및 차동 증폭기

실험보고서 - 오디오 증폭기 주파수.ppt

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설명 : 목 적 2. 이 론 3. 사용부품 및 계기 실 험 방 법

(1)오디오 증폭기의 주파수 응답 특성 측정 (2)오디오 증폭기의 주파수 응답에 대한 부궤환 회로의 영향 분석 (3)차동 증폭기의 입력신호에 대한 출력신호의 파형 및 위상 비교 측정 오디오 증폭기의 특성은 입력신호가 주어였을 때 오디오 주파수 영역내의 각 주파수 신호 성분을 증폭하여 최종 출력에서 필요한 출력 신호를 얻을 수 있음.  특정 주파수에서 증폭기의 입력과 출력신호간의 이득은 그 주파수에서의 측정된 신호전압을 인가한 후 출력신호전압을 측정하여 식 유도하면, 증폭기의 주파수 응답 곡선은 많은 주파수들에서 측정된 주파수와 이득과의 관계를 나타내는 점들을 연속적으로 연결할 때 얻을 수 있는 도표를 나타냄. 오디오 증폭기의 주파수 응답곡선에서 X축은 Log값으로 나타낸 주파수, Y축은 dB값으로 나타낸 이득으로 표시.

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재료역학 설계 - 비틀림설계

재료역학 설계 - 비틀림설계

재료역학 설계 - 비틀림설계.pptx

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설명 : 목 차 설계문제 제한조건 해결방안 기계구조용 탄소강이란? 문제풀이 결과 분석 첨부자료

그림과 같이 전기모터가 500rpm으로 500kw의 동력을 주축 AB, 1:2의 감속 비를 갖는 기어박스, 그리고 구동축 CD를 통하여 컨베이어 구동장치에 전달한다. 다음과 같은 제한조건을 갖는 주축과 구동축의 최소직경들을 구하라. 축의 하중상태는 교번하중이다. 축은 파괴되어서는 안되고 구동축의 길이 50cm에서의  비틀림 각도는 2˚를 초과하면 안 된다. 축 재료는 기계구조용 탄소강으로 할 것. 축 직경은 KS 표준 회전축 직경 중 선정할 것. 베어링에서의 마찰, 굽힘 응력, 충격의 영향은 무시할 것. 교번 하중일때 안전계수 S = 8로 지정한다. (재료역학 내 표 참고) 교번하중은 크기와 그 방향이 충격 없이 주기적으로 변화하는 것이다. 기계 구조 용 탄소강으로는 SM40C를 이용한다. E=200Gpa, ν=0.29 KS표준 회전축 직경을 이용해 근사값을 도출한다.

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재료역학실험 - 강재인장시험, 콘크리트 압축시험(data) 및 탄성계수,항복점,변형경화

재료역학실험 - 강재인장시험, 콘크리트 압축시험(data) 및 탄성계수,항복점,변형경화

재료역학실험 - 강재인장시험, 콘크리.ppt

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설명 :  탄성계수(E)-확실한 기울기를 구하기 위해 탄성영역 그래프만을 절취하여 엑셀을 통한 선형회귀 분석을 실시하였다. 따라서 탄성계수(E)는 15570 N/mm2이다.

가공 경화->항복응력이 소성변형의 진행과 함께 증가하는 현상 소성변형의 증가에 따라 네킹이 일어날 부위에 입자들이 재 배열을 하게 되고 이렇게 해서 변형이 증가할수록 응력이 증가한다. 이러한 매커니즘을 가리켜 가공경화라 한다. 가공 경화->항복응력이 소성변형의 진행과 함께 증가하는 현상 소성변형의 증가에 따라 네킹이 일어날 부위에 입자들이 재 배열을 하게 되고 이렇게 해서 변형이 증가할수록 응력이 증가한다. 이러한 매커니즘을 가리켜 가공경화라 한다. 콘크리트의 강도 처음 몇일또는 몇주->매우 빠르게 강도를 발현. 그이후 ->강도증진은 완만하다. (수화작용이 초기재령에서 왕성하며,응결-경화의 과정을 거쳐 수화작용이 완만해지기 때문) 28일재령에서 오히려 강도가 떨어진 그래프는 실험시의 오차나 공시체 형성시 배합때문인것으로 추측된다.

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데이터 구조 - 소팅[Sorting Program]프로그램에 관해서

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데이터 구조 - 소팅[Sorting.hwp

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설명 : ▶ 파일을 읽어들이는 것과 관련되는 함수들 1) char *trim(char *s) : 공백을 제거하는 메인 함수이며, right_trim(), left_trim(), center_trim()함수를 차례로 실행시키며, 공백이 제거된 문자열을 리턴 한다. 2) void right_trim(char *s) : 오른쪽 공백을 제거하는 함수이다.

- i의 초기값을 strlen(s)-1로 해준 이유 : 배열은 0부터 시작하므로 실제 문자열의 끝은 s[strlen(s)-1] 부터이기 때문이다. - 문자열의 마지막에서부터 시작해서 공백이나 라인개행문자가 나올때까지 그 부분을 널문자(0x00)으로 바꿔줘서 공백과 라인개행문자를 없애준다. 3) char *left_trim(char *s) : 왼쪽 공백을 제거하는 함수이다. - i값을 0으로 초기화하여 문자열의 초기에서부터 공백이 나올때까지 i값을 누적시켜준다. - return 값이 s+i인 이유 : 앞의 공백을 제거 하기 위해 문자열 포인터를 빈 공백의 숫자만큼 뒤로 이동시켜주는 것이다. 초기 문자열 s for문 실행 후 i값은 3이 된다.(s[3]부터 공백 문자가 아니기 때문에..); s+i 란 수식은 s[0]의 주소에 i만큼 뒤로 이동한다는 것이다. 즉, s[0]+3이 되기에 s[3]을 가리키게 된다. 만약 buf=left_trim(s); 가 실행 됐다면..

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마이크로프로세서 I - 라인트레이서 보고서

마이크로프로세서 I - 라인트레이서 보고서

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설명 : .로봇의 구성 로봇은 요구되어 지는 성능을 자동적으로 수행하기 위해서 크게 3가지로 구성되어진다.기본적인 구성은 입력부, 제어부, 출력부로 이루어져 있다. 이 모든 것은 로봇의 성능에 직접적인 영향을 준다. 즉 요구되어지는 성능이 무엇인지에 따라 각 부분의 구성이 달라지며, 여러 가지 로봇으로 나누어 질 수 있다. 요구되어 지는 로봇의 성능을 향상시키기 위해서는 각 부분을 최대한 상호작용이 최적이 되어져야 한다.

간단한 발광센서와 수광 센서를 이용하여 색을 검출하는 간단한 회로를 구성하여 제어방법과 로봇의 기초적인 원리를 이해하는데 도움이 되는 로봇이다. Ⅲ. DC모터의 구동이해 DC모터는 고정자와 영구자석을 사용하여, 회전자(전기자)로 코일을 사용하여 구성된 것이다. 전류의 흐르는 방향을 전환함으로써 자력의 반발, 흡입력으로 회전력을 생성시킨다. 모형자동차, 무선조정용 장난감, 디지털도어록 등을 비롯하여 여러 방면에 널리 사용된다.저가격으로 구동력도 크며, 사용하기도 쉽다. 1. DC 모터의 장점 (1)기동 토크가 크다. (2)인가전압에 대하여 회전특성이 직선적으로 비례한다. (3)입력전류에 대하여 출력토크가 직선적으로 비례하며, 출력효율이 양호하다. (4)가격이 저렴하다.  2. DC 모터의 단점 DC모터의 구조상 브러시(brush)와 정류자(commutator)에 의한 기계식 접점이 있는 것이 단점이다. 이것에 의한 영향은 전류시의 전기불꽃, 회전소음, 수명이라는 형태로 나타난다. 또한 마이크로컴퓨터 제어를 하려는 경우에는 노이즈가 발생한다. 　기어드모터에 전원을 공급을 하면, 기어드모터 속도(회전수)는 어느 정도 시간이 지남에 따라 정상속도로 작동한다. 이를 가속구간이라 한다. 그리고 전원을 OFF하면 속도가 떨어져서 정지하게 된다. 이를 감속구간이라고 한다.

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빅뱅 우주론 - 빅뱅의 발생이유와 그에따른 에피소드 및 우주공간에서 이루어지는 별에 대한 상관관계

빅뱅 우주론 - 빅뱅의 발생이유와 그에따른 에피소드 및 우주공간에서 이루어지는 별에 대한 상관관계

빅뱅 우주론 - 빅뱅의 발생이유와 그.hwp

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설명 : 빅뱅이란? 빅뱅(Big Bang)이란 모든 물질이 한 점에 모여 있어 시간도 공간도 없는 그런 상태에서, 큰 폭발과 그로 인한 급속한 팽창으로 인해 현재 우리가 알고 있는 모든 물질의 근원이 만들어지고, 시간과 공간이 존재하기 시작하였으며, 그로부터 이 우주가 형성되었다는 이론이다.

가모프(George Gamow:1904~1968) : 가모프는 옛 소련의 오데사라는 곳에서 태어났다. 레닌그라드 대학을 졸업한 후 괴팅겐과 코펜하겐 대학의 강사를 거쳐, 1934년 미국의 조지 워싱턴 대학의 교수가 되었다. 그동안 케임브리지 대학 등에서 원자의 구조를 밝힌 러더퍼드와 보어의 지도를 받았고, 1940년에 미국으로 귀화하여 국적을 바꾸었다. 그는 원자핵 이론, 특히 알파이론을 처음으로 양자 이론에 적용하여 가이거-누탈의 법칙을 새로이 발견하였고, 핵반응론에 기초하여 우주에 있는 항성의 진화를 조사하였다. 그 결과로 그는 천체의 구조와 원소의 기원을 풀이하기 위한 우주 진화론을 주장하였다. 그는 우주가 지금부터 100억년 전에 대폭발을 일으켜 팽창을 시작하여 현재에 이르렀다고 설명하고 있다. 우주에 존재하는 원자핵이나 천체는 모두 팽창하던 초기에 만들어진 것이라고 가모프는 밝혔다. 그는 분자 생물학에도 관심을 가져 유전자에 대해 많은 연구를 하였다. 재치있고 유머가 많아 어려운 원자물리학에 관한 훌륭한 해설서를 많이 만들었을 뿐만 아니라, 과학자가 아닌 일반 사람들에게 과학을 이해시키고 널리 알리는 데 큰 공헌을 하였다.  - 빅뱅이론의 과학적 증거는?  그 증거로는 우주가 팽창하고 있다는 사실과 우주에는 어느 방향으로부터든지 고르게 잡히는 초단파와 같은 복사파(우주배경복사)가 존재한다는 것이다. 그 복사파의 온도는 절대온도3도(섭씨 영하 270도)라고 한다. 그러나 빅뱅 이론은, 현재 정확한 법칙으로 받아들이고 있는 과학법칙에 어긋나며 위의 빅뱅 증거들도 다른 이유로 설명할 수도 있다. 빅뱅이론은 1947년 가모프가 원시원자이론을 확장하여 제안한 것으로 지금부터 100에서 200억년전에 10의 16승 도K 이상의 초고온과 10 의 14승 g/cm3 이상의 초고밀도의 원초물질이 폭발하여 오늘날과 같은 우주가 형성되었다는 이론이다.

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설계보고서 - MATLAB을 이용한 음성신호 분석 및 잡음제거

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설명 : 설계목적 ○ 음성 및 음향의 디지털 신호 취득 ○ 음성 및 음향신호의 주파수 특징을 분석 ○ 디지털 필터를 이용한 소음의 특성별 신호처리 결과 분석 ○ 디지털 필터를 이용한 소음제거의 한계 및 소음제거 방법 제안 2. 이 론 ○ 필터링의 목적 1) 신호 해석 : 관측된 신호로부터 성질을 해석 2) 신호의 잡음 제거 : 불필요한 잡음을 제거하고, 원래 신호를 복원

필터의 종류 1) FIR(Finite Impluse Response) → Non-recursive IIR(Infinite Impluse Response) → Recursive 2) 변환 : Time-Domain, Frequency-Domain, Time& Frequency-Domain ○ 필터사양 1) 주파수 선택 특성에 따라 저역통과필터(LPF), 고역통과필터(HPF), 대역통과필터(BPF), 대역저지필터(BSF) 등으로 구분한다. 저역통과필터(LPF) : 모든 필터의 기본형으로서, 우선 LPF 형태의 필터를 구현하고서 그것을 변화하여 다른 형태의 필터로 구현하는 경우가 많음. 고역통과필터(HPF) : LPF와 정반대라서 왠지 자주 쓰일 것도 같지만, 실제로는 매우 제한되는 용도로 사용되는 필터. 대역통과필터(BPF) : 시스템마다 사용해야 할 주파수가 정확히 정해 져있고, 이것을 국한 시켜주는 것이 결국 BPF의 역할. filter관련 최신 기술의 90%는 BPF에 몰려있다고 해도 과언이 아닐  정도로 널리 사용.

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신소재실험 - 지르코니아 실험

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설명 : 화학식 ZrO2. 분자량 123.22,이며 녹는점 약 2,700 ℃이다.  지르코니아는 zircon(ZrSiO4)와 Baddelyite(ZrO2)광물에서 얻을 수 있는 재료로서 굴절률이 크고 녹는점이 높아서 내식성이 크다 또, 물에 녹지 않고, 황산·플루오르화수소산에 녹는다. 이로 인하여 여러 분야에서 사용되고 있다. 이 지르코니아는 일반적으로 1-2%의 hafnium을 함유하고 있으며 이 hanium은 원자력 분야에서 지르코니움 금속을 사용할 때만 제거할 필요가 있다.

지르코니아는 온도에 따라 결정 구조가 변화하는 데 상온에서는 monoclinic 결정구조를 갖는다. 이 결정구조는 우수한 유전성, 압전성 및 이온 전도성을 갖는다. 이와 같이 특성은 지르코니아를 산소센서, 착화소자 및 음파탐지기 등에 활용할 수 있게 한다. 이monoclinic 결정구조는 약 1,200℃ 이상에서 tetragonal 구조로 변화하는 데 이 상변태는 마르텐사이트로 알려져 있으며, tetragonal 구조에서monoclinic 구조로 변태될 때 3-5%의 급격한 체적 변화가 발생되므로 순수한 지르코니아를 소결할 때 이체적변화에 기인한 균열이 생기게 되어 치밀한 소결체를 얻을 수 없다.  　치밀한 지르코니아 소결체를 얻기 위해서 CaO, MgO, CeO2, Y2O3 등의 다양한 산화물을 안정화제로 첨가하는데, 이와 같은 안정화제를 첨가함에 따라 상온에서 안정한 상이monoclinic 구조가 아닌 tetragomal 또는 cubic 구조가 되어 냉각 도중에 변태가 일어나지 않아 균열을 피할 수 있다. 지르코니아의 구분 지르코니아는 안정화제의 첨가량에 따라 FSZ(fully stabilized Zircomia), PSZ(Partially Stabilized Zircomia), TZP(Tetragomal Zircomia Polycrystals)로 구분할 수 있다. FSZ는 안정화제의 첨가량이 가장 많은 경우로 모든 입자들이 cubic 구조로 안정화제의 것을 말하며 이 cubic 구조의 지그코니아 고용체는 사온에서 2,500℃ 까지 상변태가 일어나지 않는다.  　일반적으로 FSZ를 만들기 위하여 지르코니아에 16mol%의 Y2O3(13.75 wt%)를 첨가한다. 우수한 이온 전도성 재료로서 Fully Yttria Stabilized Zircomia(YSZ)는산소 센서 및 고체 연료 전지 분야에서 활용되는데, 특히, 고체연료저지 분야에서의 이용은 높은 에너지 전환 능력 및 친환경성으로 인하여 세계적으로 관심이 좇아지고 있다.

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실험보고서 - 기전력측정에 의한 용해도적 결정[EMF measurement of Ksp ]

실험보고서 - 기전력측정에 의한 용해도적 결정[EMF measurement of Ksp ]

실험보고서 - 기전력측정에 의한 용해.hwp

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설명 : <실험목적>  ; 이 실험은 표준 전극전위와 용해도적을 결정하기 위한 가역기전력 측정법을 설 명한다.  Ⅰ. 실험원리 1. Gibbs 에너지와 전지 전위 ;만일 n개의 전자가 포함되도록 전지 반응이 표시될때는 다음과 같은 관계가 있다.

전기화학전지 ;금속염 MX가 녹아있는 용액에 포화 칼로멜 전극과 그 금속으로 된 전극을 담갔을 때의 전기화학전지를 생각해 보자. 이 전지의 기전력, 은 칼로멜 전극의 emf, 와 금속전극의 emf, 에 의하여 결정 된다. 따라서 전지의 기전력 은 다음과 같이 2개의 항으로 나누어 쓸수가 있다. (7) 또한 금속의 염, MX는 난용성이고 1가의 금속인 경우에 금속전극의 반쪽 전지반응은 다 음과 같다.  MX(s) + e^- (8) 이 반쪽 전지 반응의 전위 에 (6-1) 식을 적용시키면 (7)식을 다음과 같이 쓸수 있다.  (9) 여기서 이고 반쪽 전지 반응에서 을 일정하게 유지시킨다면 (9)식으로부터 전지의 기전력 과 금속전극의 표준 반쪽 전지 전위 사이의 관계를 다음과 같이 나 타낼수 있다.  (10) 여기서 는 상수로서, 표준 전지 전위 가 알려져 있는 금속 전극을 칼로멜 전극과 연 결하여 만들어진 전지의 전위, 을 측정함으로써 결정할 수 있다. 이렇게 되면 동일한 칼로멜 전극과 연결된 또 다른 전극을 포함하는 전지의 기전력을 측정함으로써 그 전극의 표준 전지 전위를 알아낼수가 있는데 이때는 전지의 의 값을 일정하게 유지시켜 주어 야 한다는 점을 명심해야 한다.

출처 : 해피레포트 자료실

실험보고서 - 트랜지스터, 스위칭 실험

실험보고서 - 트랜지스터, 스위칭 실험

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설명 : (1) 트랜지스터의 단자 구별 방법을 익힌다. (2) 트랜지스터의 바이어스 방법을 숙지한다. (3) 트랜지스터의 동작원리를 이해한다. (4) 에미터-베이스 회로에서 순방향 및 역방향 bias가 에미터-베이스 전류에 미치는 영향을 측정한다. (5) 에미터-베이스 회로에서 순방향 및 역방향 bias가 콜렉터전류에 미치는 영향을 측정한다.

트랜지스터는 게르마늄이나 규소(실리콘)의 단결정 소편에 불순물을 첨가한다. 불순물의 종류는 p형과 n형이 있다. pnp순서로 3층구조로  만들 때도 있는데, 각 층에서 단자(端子)를 내기 때문에 3단자의 소자이다. pnp의 경우, 왼쪽단자와 연결된 p층에서 양공(陽孔, hole:격자  질서상 있어야 할 곳에 전자가 없는 상태, 정공이라고도 함)을 중간층(베이스층)에 방출하는데, 이 방출기능으로 해서 왼쪽 부분의 이름이  이미터이며, 중간층 베이스를 통과하여 가장 오른쪽 p형 부분에서 양공들이 수집되기 때문에 가장 오른쪽 부분을 컬렉터라고 한다. npn형  트랜지스터의 경우는 이미터로부터 컬렉터로 가는 것이 양공이 아니고 전자가 되어 컬렉터에 양전위를 인가하여야 한다(pnp의 경우는  음전위). pnp형 반도체의 조합은 서로 마주보고 있는 다이오드의 조합과 등가(等價)이다. 이 조합에 그림과 같이 전지(電池)를 결선해 주면  이미터-베이스 간에는 순방향, 베이스-콜렉터 간에는 역방향의 전압이 걸리게 된다. 이미터-베이스 간은 순방향이기 때문에 전기의 주된  운반체(carrier)인 양공이 이미터에서 베이스에 흘러들어가게 된다. 만일 베이스의 두께가 충분히 얇아 전자와의 재결합이 안 되는 양공이  대부분이라면, 이미터에서의 전류는 컬렉터의 전류와 거의 같아지는데, 이때 컬렉터에는 수~수십 V가 걸려 있기 때문에 쉽게 끌려가게  된다. 베이스층에서 전자와 결합된(극히 일부) 양공이 베이스 전류로 흐르게 되는데 작은 베이스전류로 큰 컬렉터전류를 지배할 수가 있다.

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열역학 - 일상생활에서 쓰이는 열역학의 예

열역학 - 일상생활에서 쓰이는 열역학의 예

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설명 : 온도에 따라서 액체의 팽창 ·수축을 이용한 것 외에 공업방면에서는 측정원리가 다른 여러 온도계가 사용된다. 17세기 초엽 해부학 교수인 S.산토리오가 의술에 사용한 것에서 비롯되었다고 한다. 현재 사용되는 온도계의 원형이라 할 수 있는 것은 17세기 중엽 피렌체의 아카데미아-델-치멘트의 학자들이 스승 G.갈릴레이의 공기온도계를 개량해서 만든 일종의 알코올온도계가 시초이다.  【종류】 많은 종류가 있는데 어느 것이나 물체의 물리적 상태가 온도의 변화에 따라 연속적으로 변하는 것을 이용한다.

⑴ 역학적 온도계:물체의 열역학적 성질, 특히 열팽창이나 온도에 따른 압력변화를 측정해서 그 물체에 접촉하는 물체의 온도를 판정하는 것. 팽창식 ·압력식 온도계라고도 한다. 수은온도계 ·알코올온도계 등 액체온도계가 대표적이며, 그 밖에 바이메탈을 이용한 금속온도계 ·기체온도계 등도 있다. 또 압력식 온도계는 일정한 부피의 그릇 안에 봉해 넣은 액체 ·기체의 압력변화에 의해 온도를 판정하는 액체로는 수은, 기체로는 공기 ·질소 ·헬륨 ·아르곤 등이 감온체(感溫體) 구실을 한다. ⑵ 전기적 온도계:온도와 함께 변하는 전기적 양을 측정하여 온도를 판정하는 것. 열전쌍(熱電雙)의 기전력이 접점의 온도차에 의해 정해지는 것을 이용한 열전온도계와, 금속 ·반도체의 전기저항이 온도에 따라 바뀌는 것을 이용한 저항온도계가 있다. 측정범위가 액체온도계보다 넓고, 정밀도도 높다. 특히 백금-백금로듐 열전쌍이나 백금을 사용한 저항온도계는 500 ℃의 고온체 온도를 재는 데 적합하다.  ⑶ 복사 온도계:고온체에서 나오는 복사선이 물체의 성질뿐 아니라, 그 온도에 의해서 결정된다는 것을 이용한 온도계. 고온체의 복사를 수열판(受熱板)에 모아 그 온도를 측정함으로써 간접적으로 고온체의 온도를 판정하는 복사고온계, 복사선 중 가시광선(可視光線)의 휘도로 온도를 판정하는 광온도계, 광전관을 사용하여 고온체에서 복사를 광전류로 바꾸어 온도를 판정하는 광전관온도계, 상온이나 저온도 측정할 수 있는 적외선온도계 등이 있다. 그 어느 것이나 대상 물체에 직접 닿지 않아도 온도를 잴 수 있다는 이점이 있으므로 공업 방면 등에서 널리 사용된다. ⑷ 특수한 온도계:측정원리에 따른 종별 이외에 용도에 따라 여러 가지 형의 것이 만들어져 있다. 자동적으로 온도를 기록하는 자동기록온도계, 일정 시간 내의 최고 ·최저 온도만을 나타내는 최고최저온도계, 온도 자체가 아니라 그 미세한 변동을 조사하는 베크만온도계 등이 있다. 체온계는 최고 온도계 구실을 하는 액체 온도계의 일종이다.

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열유체 - 엔진성능(kc)

열유체 - 엔진성능(kc)

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설명 : 엔진 성능은 차량의 동력 성능, 연비 및 드라이버빌리티(진동 현상)의 근본을 이루는  것이고, 정상 및 과도 상태, 그 위에 여러 가지 대기 조건에 걸쳐서 정성이 들여진  적합이 행해지고 있다. 시험은 주로 표준 환경 하에서 행해지거나, 그렇지 않으면 특수 환경 조건을 만들 수 있는 실험실에서, 엔진 동력계를 사용하여 정상 상태에서 행해 지는데, 본 실험에서는 가장 기본이 되는 엔진 동력계상에서 행해지는 대상 실험을  하도록 한다.

(1) P - V 선도의 의미 P-V 선도는 압력과 부피의 변화를 그래프에 표시한 것으로 시계 방향의 진행은  (+)일을 한 것이고 반시계 방향의 진행은 (-)일을 한 것이다. 결국 한 싸이클이  돌아갈 때 그래프에서 나타나는 폐곡선의 적분값으로 크랭크축이 2회전 하는 동안  한 일을 구할 수 있다. (2) P - V 선도의 목적 실린더 내부의 부피 변화에 따른 압력변화를 확인함으로써 엔진 내부의 상태를  알아볼 수 있으며 엔진의 효율을 확인할 수 있다. 연료소모율 문제 - 4행정 가솔린 SI엔진으로 엔진성능실험을 수행하였으며, 7분간 12g의 연료를 사용 하였다. 이때 다이나모에서 2N-m의 하중을 주었고 엔진회전수는 2500rpm이었을 때, 연료소모율을 구하여라. < 실제 사이클과 이론 사이클의 효율이 차이나는 이유 > 오토 사이클은 작동물질을 이상기체로 이상화하는 공기 표준 가정을 채택하고 있으나 실제상황에서의 작동 공기(또는 연소가스)에는 여러 가지 이물질이 들어있다. 연료*공기 혼합기체에서는 일반적인 연소기의 희소 성분 뿐 아니라 연료 중 일부는 기화되고 일부는 액체 미립자 상태로 섞여 있다. 연소가 일어난 후에는 산소가 대푹 줄어든 반면 이산화탄소와 수증기가 발생하며 이외에도 일산화탄소, 질소산화물, 또한 각종 미연소 화합물(탄화수소와 매연을 일으키는 검댕이 등) 등이 섞여있다.

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열유체 - 열교환기(kc) 성능 실험

열유체 - 열교환기(kc) 성능 실험

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설명 : 열교환기 종류  열교환기는 가열기 ·냉각기 ·증발기 ·응축기(凝縮器) 등에 사용된다. 목적으로 하는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 전열매체를 열매(熱媒)라고 하며, 이와는 반대로 열을 뺏는 데 사용되는 것을 냉매(冷媒)라고 한다.

열교환기의 유용도(effectiveness)를 정의하기 위해 먼저 열교환기에 대한 최대가능 전달률 를 결정해야 한다. 원칙적으로 이 열전달률은 무한한 길이의 대향유동 열  교환기(위의 그림)에서 이루어질 수있다. 이러한 열교환기에서 유체들 중의 한 유체는 최대가능 온도차 를 가질 수 있다. 이 점을 설명하기 위해 인 경우를  생각하자. 이 경우는 식 ⑤, ⑥으로부터 이다. 따라서 저온유체는 더 큰 온도  변화를 겪을 수 있고, L->∞ 이므로 저온유체는 고온유체의 입구온도 까지  가열될 수 있을 것이다.  여기서 은 와 중 작은 것과 같다. 고온유체와 저온유체의 입구온도를이 주어지면, 위 식으로부터 열교환기에 의해 공급 가능한 최대 열전달률을 구할 수 있다. 여기서 최대 가능 열전달률이 와 같지 않다는 것을 알 수 있다. 만약 열용량 률이 더 큰 유체가 최대로 가능한 온도변화를 일으킨다면,  의 형식으로 주어지는 에너지 보존은 다른 쪽 유체가 더 큰 온도변화를 수행할 것을 요구할 것이다. 예를 들면, 이면 와 같게  되는 것이 가능하며, 이므로 이 경우  가 된다. 이러한 조건이 불가능하다는 것은 분명하다.  유용도 을 열교환기에 대해 실제 열전달률을 최대 가능한 열전달률에 대한 비로서 정의하는 것이 적절하다 열전달은 총열전달계수에 비례하고 온도 차이에 비례하고 단면적에 비례한다. 단면적을 A= b(width) * t(thickness)로 나누어 볼 수 있으며, b/t 비율이 클수록 열전달이 커진다.  왜냐하면 b가 커질수록 저온 유체의 미소요소가 열전달을 받을 시간이 많아져 열교환이  많이 일어난다. 이것은 저온유체의 유량을 느리게 하는 것과 같은 맥락이다.

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열유체 - 온도압력(kc)[Bourdon gauge와 압력 센서를 이용해 압력을 측정하고 각 센서의 특성과 차이점을 측정]

열유체 - 온도압력(kc)[Bourdon gauge와 압력 센서를 이용해 압력을 측정하고 각 센서의 특성과 차이점을 측정]

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설명 : PT100 이것은 백금으로 된 가는 선을 용수철처럼 만들어 세라믹과 같이 전기를 통하지  않는 물체에 감은 것이다. 이 온도계는 넓은 온도 범위에 걸쳐 정밀한 온도 값을  주므로 -259.34℃(13.81K)에서 630.74℃ 사이의 온도에서는 이 온도계가 읽는  눈금을 세계 공통의 온도 표준으로 정하고 있다. 최고 1064℃까지 온도를 잴 수  있으며 정밀도는 0.00001℃에 이르고 있다.

Thermocouple 온도의 정량적 측정을 위해 온도계가 필요하다. 온도계는 우리 주변에서 흔히 볼  수 있는데 주로 체온계, 보일러의 컨트롤러 등의 형태가 있다. 열역학적으로 2개의  물질을 접촉시켰을 때 열의 이동이 일어나 열평형 상태가 되면, 2개의 물질의 온도는  같다. 또 열의 이동은 온도가 높은 물질로부터 낮은 물질로 이동하게 된다. 이렇게  온도는 열에너지의 이동의 방향을 결정하는 하나의 열역학 변수이다. 18세기 이후  발전된 기체분자운동론은 온도에 새로운 척도를 부여하였다. 분자론에 의하면, 물질을  구성하는 분자는 열운동을 하며, 온도는 분자의 운동에너지에 의해 주어지는 열운동의  세기의 척도이다. 각종 센서가 검출하는 대상으로 하는 다수의 물리량, 화학량에 비하여 온도는  광범위한 현상과 관계되어지고 있다. 예를 들면, 마찰에 의한 발열, 기체와 고체의 열팽창, 대류, 주울효과, 반도체의 캐리어, 여기, 손실, 열전효과, 물질의 상전이, 열방사, 방전, 원자핵 반응 등이다. 산업분야에서는 온도제어, 온도센싱이 필요하다.  온도계는 레벨계, 유량계, 진공계 등 온도를 매개로 하여 다른 물리량의 측정에 이용  되어 최근 응용 범위가 넓은 센서이다.  (3) Thermister 써미스터란 온도에 따라 저항이 변하는 모든 소자를 일컫는 말이다. (Thermal+Resister) 물론 모든 물질은 온도에 따라 전기 저항이 변하지만, 써미스터는 그 현상을 공업 적으로 미용해서 만든 소자를 통칭하는 말이다. 일반적으로 NTC Thermister와  PTC Thermister로 나눌 수 있는데, NTC(Negative thermal coefficient)는 온도가 올라갈수록 저항이 감소하는 물질이고, PTC(Positive thermal coefficient)는 반대로  온도가 올라가면 저항이 증가하는 물질이다.

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열유체 - 팬효율(kc)[팬(fan)을 통과하는 기체의 유량과 압력의 관계를 측정]

열유체 - 팬효율(kc)[팬(fan)을 통과하는 기체의 유량과 압력의 관계를 측정]

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설명 : 1. 실험의 목적 팬(fan)을 통과하는 기체의 유량과 압력의 관계를 측정하여 팬의 성능을 시험한다. 2. 송풍기의 종류 1) 압력의 크기에 따른 분류 (1) Fan : 토출압력 1,000mmAq(10kPa) 이하 (2) Blower : 토출압력 1,000 ~ 10,000mmAq(10 ~ 100kPa) (3) Compressor : 토출압력 10,000mmAq(100kPa) 이상

유량계수(flow coefficient) : 실제의 유체는 점성을 가지고 있어 일차원 유동이 아니 므로 이론 유량보다 실제 유량이 작기 때문에 실제 유동조건을 고려하여 보정한 것 4) 전압계수(total pressure coefficient) : 유동 박리가 유동을 어떻게 변하게 하며, 경계층 이론을 사용치 못하게 하는가를 보기 위하여 무차원화된 압력계수를 사용하여 표현 5) 무차원계수의 사용이유 : 유사형상펌프의 성능비교, 비속도가 다른 펌프들의 성능 분석 및 적용, 무차원 성능곡선의 형상은 임펠러 안의 날개, 비속도, 형상, 케이싱의  형상에 따라 다르므로 형상을 결정짓는데 이용 6) Design point : 팬 설계시 성능을 최대화하기 위한 것으로써 유량 - 효율그래프에서 효율이 최대인 구간이다. 서징이 일어나면 펌프나 송풍기의 운전을 불안정 하게 하여 위험을 초래하는 경우가  많다. 그것을 방지하기 위해서는, ➀ 날개차(impeller) 안내 날개의 모양을 고려 하고, ➁유량, 회전수를 적당히 바꾸어 서징점을 피해서 운전하며, ➂ 관로의 도중에  있는 공기실의 용량, 관로저항 등을 적당히 바꾸는 등의 방법을 취할 필요가 있다. 4. 실험방법 1) 전원 스위치를 켠다. 2) 팬 모터를 수평으로 놓는다. 3) 속도 제어기(controller)를 이용하여 실험하고자 하는 팬의 속도를 조정한다. 4) brake load를 읽는다.

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용접 실습 - 아크용접 비드 쌓기, CO2 용접을 통한 T형 필렛 용접

용접 실습 - 아크용접 비드 쌓기, CO2 용접을 통한 T형 필렛 용접

용접 실습 - 아크용접 비드 쌓기,.hwp

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설명 : [실습내용] 아크용접 비드 쌓기, CO2 용접을 통한 T형 필렛 용접 1. 사용기기 아크용접기, CO2 용접기, 호울더, 용접작업대, 헬멧, 장갑, 앞치마, 팔덮개, 집게, 치핑햄머 와이어 브러쉬, 발목덮개, CO2 가스 2. 사용재료 평철(38×120×5) 2개, 전기 용접봉 0.5kg, CO2 용접봉 0.5kg, 평철(38×120×5) 4개, CO2 가스

< 교류아크 용접 > 1) 용접기의 절연상태, 호울더의 안전성, 접지선의 접촉상태, 호울더와 용접대의 절연상태를 확인하고 스위치를 넣는다. 모재의 표면에 있는 녹을 제거하고 작업대 위에 놓는다.  2) 전류를 조정한다.(80 ~ 120A) : 재료의 두께, 재질, 용접자세에 따라 다르게 한다. 3) 용접봉의 나봉 부분을 홀더로 잘 집는다. 4) 헬멧(눈을 보호)을 쓰고 아크를 발생시켜 운봉한다. 이 때 아크길이는 3㎜ 정도로 유지, 용접봉을 전방 15° 정도 기울이며 붓글씨를 쓰는 기분으로 직선 이동한다. 5) 슬랙을 제거한다 : 용접 비드위에 덮인 슬랙을 치핑햄머로 털어내고 와이어 브러쉬를 문질러 깨끗하게 한다. 이때 특히 슬랙이 눈에 들어가지 않도록 주의한다. 6) 위의 3)번 ~ 5)번을 반복 연습한다. 7) 비드의 형성과 전류와의 관계를 관찰하여 전류를 조정해본다. 8) 비드가 잘 형성되지 않는 이유를 생각하면서 반복 연습한다. 9) 충분한 연습 후에 제품을 만들어 본다. 제품은 소재에 몇 줄의 비드를 만드는 것이다. < CO2 용접 > 1) 용접기의 절연상태, 호울더의 안전성, 접지상태, 홀더와 용접대의 절연상태 확인, 스위치를 ON시킨다. 이 때 모재에 있는 녹을 와이어 브러쉬로 제거한다. 2) 전류를 조정한다 : 재료의 두께, 용접자세 방법에 따라 전류차를 주어야 한다. 3) 아크의 길이를 3㎜정도 유지시킨다. 4) 호울더는 전방으로 15~20° 정도 기울인다. 5) 호울더는 가볍게 쥐고 시작버튼을 누른다. 6) 용접은 일정한 속도를 유지하고 직선으로 진행한다. 7) 용접이 끝나면 슬랙을 제거하고 와이어 브러쉬로 문질러 깨끗이 한다.(특히 슬랙 제거시 브러쉬는 자기 몸과 반대방행으로 문질러 몸쪽으로 튀어 오르지 않게 한다.)

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용접 실습 보고서 - 용접의 개념 및 원리와 분류 및 용도

용접 실습 보고서 - 용접의 개념 및 원리와 분류 및 용도

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설명 : 1. 제목 : 용접의 개념 및 원리와 분류 및 용도 2. 목적 : 용접의 개념 및 원리와 분류 및 용도에 대하여 알아본다. 3. 이론적 배경 재료를 영구히 결합하는 데는 다양한 방법이 사용된다. 용접은 열과 압력으로 얻어지는 결합에 의해 금속을 접합하는 과정이다.

용접에 제일 큰 장애는 산화이며 이런 이유에서 많은 용접 작업은 조절된 환경 또는 불활성 분위기에 의하여 차폐된 상태에서 진행된다. 접합할 두 개의 평활한 금속표면 사이에 힘을 가하면 어떤 결정은 표면을 토하여 파쇄되고 표면이 접하게 된다. 더욱 높은 압력이 가해지면 이러한 영역은 넓게 퍼져서 또 다른 접촉면이 형성된다. 금속이 소성변형됨에 따라 취성이 큰 산화피막(층)은 부셔지고, 파쇠된다. 많은 용접방법이 개발되어 왔으며, 이들 용접방법들은 열을 가하는 방식과 사용하는 장치에 있어서 많은 차이가 있다. 어떤 방법은 용접을 효과적으로 하기 위하여 해머링, 롤링, 또는 압력을 가할 필요가 있고, 또 다른 방법은 금속을 용융상태로 하기 때문에 압력을 필요로 하지 않기도 한다. 압력을 필요로 하는 방법은 일반적으로 금속표면이 점착이 일어날 수 있도록 충분히 높은 온도로 가열되어야 한다. 이는 보통 용융온도보다 낮게하나 만일 용융온도에 달하면 용융금속은 주위의 고체금속에 의해 가두어져야 한다. 대부분의 용접은 용융온도에서 행해지고 적절한 형태의 용가재가 필요하다. 용접은 주조방식에 의해서도 행해지며, 이때는 용가재를 고온으로 가열하여 접합하려고 하는 두 부위 사이의 공간에 부어 넣는다. ＜용접의 분류 및 용도> 1) 아크용접  아크용접(arc welding)은 공작물과 전극 사이에 나타난 전기아크로 발생되는 열로써 접합을 하는 방법이다. 전극 또는 용가재금속은 액체상태로 가열되고 용접이 이루어지기 위하여 이음부에 공급된다. 처음에 전극과 가공물 사이에서 전기회로를 형성하기 위하여 접촉을 시킨다. 다음 전도체를 분리하여 아크를 발생시킨다. 전기 에너지는 아크 안에서 강력한 열로 전환되며, 이것은 약 10,000화씨의 온도에 도달한다. 아크용접에는 직류 또는 교류를 사용할 수 있으며, 직류가 모든 목적에 적합하다. 직류용접기는 일정 에너지형의 간단한 전동발전기로서, 안정된 아크를 발생시키는 데 필요한 특성을 가지고 있다.

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유체공학실험 보고서 - 정수압 측정 실험

유체공학실험 보고서 - 정수압 측정 실험

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설명 : 분자 간에 상대적 운동이 없는 경우 유체 내에서는 전단응력이 발생하지 않으며 다만 면에 수직한 응력만이 상호 간에 반대방향으로 작용한다. 이와 같은 힘을 압력(pressure)이라 하며, 취급하는 유체가 물인 경우를 정수압(hydrostatic pressure)라 한다. 정수압은 물을 넣은 용기 벽 내면 또는 수중의 가상면에 항상 직각인 방향으로 작용한다. 이것은 면을 따르는 방향의 힘, 즉 전단응력이 정수 중에는 존재하지 않음을 생각하면 당연한 일이다.

이번 실험의 목적은 전체적으로 물에 잠겨 있을 때와 부분적으로 물에 잠겨 있을 때 즉, 완전잠수시와 부분잠수시의 어떤 물체의 면에 작용하는 압력의 작용점과 그 크기를 결정하는데 있다. 이 값의 이론적인 결과를 구해 실제의 값과 비교하고 작용점에 대한 공식과 수면에 연직한 직사각형 표면에 작용하는 힘 즉, 정수압의 타당성 여부를 실험을 통해 조사하였다. 물체가 수면에 잠길 때 수위가 높아짐에 따라서 정지해 있는 유체, 즉 물이 Quadrant에 가하는 압력도 그에 비례하여 커진다는 것을 알게 되었다. 이번 실험을 통해서 얻은 압력의 작용점은 실험값이나 이론값 모두 도심보다 아래에 위치하는 결과를 얻었다. 합력이 도심의 위치에 작용한다면 이러한 도심을 통과하는 힘은 압축 또는 굽힘을 일으키지 못하고, 즉 물체의 평면에 아무런 힘도 일으키지 못하는 상태가 될 것이다. 이론으로 구한 값과 실험을 통해 구한 값을 비교해 보고 단면에 작용하는 힘의 공식과 힘의 중심점인 압력중심과 도심을 구하는 공식을 각각의 실험을 통하여 확인할 수 있었다. 1. 실험 목적 전체적으로 물에 잠겨 있을 때와 부분적으로 물에 잠겨 있을 때 즉, 완전 잠수시와 부분잠수시의 어떤 물체의 면에 작용하는 압력의 작용점과 그 크기를 결정한다. 그리고 이 값의 이론적인 결과를 구해 실제의 값과 비교하고, 작용점에 대한 공식과 수면에 연직한 직사각형 표면에 작용하는 힘 즉, 정수압의 타당성 여부를 실험을 통해 조사한다. 2. 실험 관련 이론 유체 속에 잠겨 있는 물체의 표면에 작용하는 정수력학적 힘을 완전히 결정하기 위해서는 다음과 같은 사항을 구체적으로 명시해야 한다. ①힘의 크기, ②힘의 방향, ③힘의 작용선

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유체역학 - 관로마찰 실험

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설명 : 1. 실험 목적 관내모양에 따른 압력손실의 실험값과 방정식을 이용한 이론값을 비교하여 실생활에 활용을 목적. 2. 실험 측정 3. 실험 결과 ◆ VENTURY L = 1m, D1 = 0.037m, D2 = 0.0185m ◆ NOZZLE

이 실험의 목적은 관내의 모양(Ventury, Nozzle, Orifice)에 따라 생기는 마찰손실의 이론값과 실험값을 비교하여 허용오차이내에 들어온다면 이론값을 쉽게 이용할 수 있게 하는데 있다. 결과를 볼 때 관내의 모양에 따라 손실이 달라지며 Ventury❮Nozzle❮Oriffice 순으로 마찰손실이 계산되었다. 특히 Oriffice에서 큰 이유는 Oriffice에서 관의 직경보다 작은 직경의 구멍을 갖는 얇은 금속판을 같이 설치함으로써 유로의 단면적을 축소시키고 이 경우 관로의 급격한 축소로 인한 유체 경계층의 심한 박리현상 때문에 하류 흐름의 넓은 영역에 걸쳐서 유체의 재순환영역이 존재하게 되고, 따라서 심한 에너지손실을 나타내게 경계층(Boundary Layer) -유체 입자가 물체의 외형을 따라서 흐를 때 물체의 표면에 얇은 막. 박리현상-물체의 표면에서 유체 입자가 떨어져나가는 현상.  -유동이 박리점에서 물체로부터 분리되는 현상. 실험의 결과에서 이론값과 실험값의 오차의 발생하였다. 그 이유는 다음과 같다.  ▸ 수두차를 측정할 때 동시에 2사람이 측정을 했지만 변화가 빠르게 일어나고 그 변화 폭이 커서 정확한 값을 구하기가 어려웠다. 그 이유는 물의 흐름이 완전 층류가 아니 거나 펌프가 일정하게 물을 순환시키지 않았기 때문일 것이다.  ▸ Moody chart에서 레이놀즈 수를 나타내는 축의 수치의 변화 폭이 크고 또한, 상대 조도가 곡선형태로 변하여 두 점이 만나는 지점의 마찰계수를 읽는데 어려움이 있다.  ▸ 실험 측정이 아닌 가정으로서의 오차 발생 - 물의 온도 10℃, 재질 Cast iron, 물의 흐름은 층류. ▸ 노즐에서 측정해야할 수두차의 위치가 원래 위치보다 앞쪽으로 이동하여 생기는 오 차.

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유체역학 - 레이놀즈 실험장치를 이용한 층류,난류 측정실험

유체역학 - 레이놀즈 실험장치를 이용한 층류,난류 측정실험

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설명 : 실제유체가 가지는 점성효과는 흐름의 상태를 두 개의 전혀 다른 흐름 상태로 만든다. 즉 실제 유체의 흐름은 층류(laminar flow) 와 난류(turbulent flow)로 구분된다. 층류에서는 유체 입자가 서로 층을 이루면서 직선적으로 미끄러지게 되며 이들 층과 층 사이에는 분자에 의한 운동량의 변화만이 있을 뿐이다. 반면에 난류는 유체입자가 심한 불규칙 운동을 하면서 상호간에 격렬한 운동량의 교환을 하면서 흐르는 상태를 말한다.

2. 실험목적 - 층류와 난류의 관측, 흐름상태를 이해 - 한계 Reynolds수 측정 및 이론치와의 비교 - 상한계 Reynolds수와 하한계 Reynolds 수의 측정 3. 이 론 Reynolds는 유리관을 통해 흐르는 물 속에 색소를 주입하여 색소의 이동을 관찰함으로써 2개의 상이한 흐름형이 존재함을 밝힌바 있다. 속도가 느린 흐름 속에서는 색소선이 흐트러지지 않고 직선적으로 이동했으나 고속의 흐름에서는 색소가 물과 혼합되면서 하류로 이동함을 관찰했으며 전자를 층류, 후자를 난류라 명명하였다. 여러 가지 직경의 관과 수온하에 속도를 변경시켜 가면서 실험한 자료의 분석에서 층류와 난류를 구별하는 기준으로서 다음과 같은 Reynolds 수를 제안하였다. 흐름의 상태가 층류와 난류의 경계에 도달할 경우 흐름의 유속을 한계유속(또는 임계유속)이라 부르며 이에 상응하는 Reynolds 수를 한계 Reynolds 수라 한다. 층류에서 난류상태로 변화시킬 때를 상한계 Reynolds 수라고 하고 난류에서 층류상태로 변화시킬 때를 하한계 Reynolds 수라 한다. Reynolds에 의하면 층류의 상한은 12000~14000으로 알려져 있으나 실질적인 상한계 Reynolds 수는 2700~4000정도로 알려져 있다. 하한계 Reynolds 수로 정의되는 난류의 하한계는 공학적 문제해결의 입장에서 볼 때 상한치보다 중요하며 하한계 Reynolds수보다 낮은 흐름의 경우에는 난류성분은 유체의 점성에 의해 모두 소멸된다. 지금까지의 여러 실험결과에 의하면 관수로에서의 하한계 Reynolds 수는 약 2000으로 알려져 있다. 즉 흐름의 Reynolds 수가 2000보다 작으면 흐름은 층류이고 2000~4000이면 층류와 난류가 공존하는 천이영역(불안정 층류)이라 하며 4000이상인 흐름은 난류로 분류된다. 이번 실험에서 이 기준을 가지고 흐름을 판별하였다.

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유체역학 실험 - 광학기기를 이용한 유동장 측정 실험

유체역학 실험 - 광학기기를 이용한 유동장 측정 실험

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설명 : 많은 공학적 문제에 있어서 유동 현상을 해석하는 것이 필수적이다. 이를 위해서 유동의 속도계측이 중요하며, 그 측정방법으로 피토관 (Pitot - tube)과 열선(Hot-wire)을 삽입하여 측정하는 방법 및 광학 계측기기를 이용하는 방법 등이 있다. 그러나 대부분의 공학 응용 유동장은 3차원 속도성분 및 박리가 발생하는 복잡한 형태를 보이며, 그로 인해 유동장 내에 센서를 삽입하는 측정은 센서에 의한 유동장 방해가 발생하며 정확한 측정이 어렵게 된다. 따라서 최근의 측정 실험의 경우 대부분 광학 계측기기를 이용하고 있다. 본 실험에서는 대표적인 광학 계측 장비 중 하나인 PIV를 이용하여 유속 측정을 통해 유동현상을 이해하는 것을 목적으로 한다.

㉠ 광학측정기기(LDV 및 PIV)의 측정 원리, 두 측정 기기의 특성 PIV 1.측정원리 속도장 계측기법의 기본원리는 시간간격t 동안 움직인 tracer 입자들의 변위정보를 화상입력장치에 저장한 후, 디지털 화상처리기법을 이용하여 입자변위를 계측하고 시간간격 t 로 나누어 줌으로써 속도벡터를 추출하는 것이다. 속도장 계측은 입자화상(particle image)을 취득, 속도벡터를 추출하고, 추출한 속도장 결과를 나타내는 3단계 과정으로 이루어진다. 입자화상을 취득하는 과정은 먼저 적절한 tracer입자를 선정하고, Cylindrical 렌즈를 이용하여 레이저 평면광을 만들어 계측하고자 하는 유동평면을 조사하게 한다.  CCD카메라와 같은 화상입력장치를 평면광에 수직으로 설치하여 입자화상을 취득하게 된다. 입자화상 취득 시 tracer입자의 크기와 concentration, 카메라 노출시간, 시간 간격t등은 실험조건 및 사용하는 PIV 계측기법의 종류에 따라 다르게 설정하여야 한다. 2.특성 취득한 입자화상으로부터 속도벡터를 추출하는 과정은 입자변위를 어떻게 구하느냐에 따라 여러 가지 방법이 사용되고 있으며, 추출 algorithm도 다양하다. PIV 계측기법을 시간과 공간에 따라 급격하게 변화하는 난류유동에 적용하기 위해서는 계측오차가 적고 효율적인 속도취득algorithm의 개발과 더불어 난류 통계치를 구하는 데 들어가는 계산시간을 줄이려는 노력이 필요하다. 속도장 계측 결과에 들어 있는 error vector elimination routine도 속도벡터 추출과정에 포함된다.

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유체역학 실험 - 풍동 실험

유체역학 실험 - 풍동 실험

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설명 : 1. 실험의 목적 : 풍동 실험을 통해 익형 주변의 유동특성을 알아본다. 2. 기초 이론 1) 압력계수()  압력 계수는 항공날개의 디자인 그리고 분석에서 공기역학, 유체 역학에서 수시로 사용되는 크기가 없는 수이다.

양력계수 물체가 유체 속을 비행할 때 진행방향에 수직으로 작용하는 힘. 비행기의 날개와 같은 판을 기울여 유체 속을 움직이게 했을 때 판에는 진행방향에 수직인 양력이 작용하는데, 이 양력에 의해 판은 공중에 떠 있게 된다. 정지된 유체 속을 움직이는 물체는 일반적으로 유체로부터 힘(공기력) F 를 받는다. 그 힘에서 진행방향으로 나타나는 성분을 항력이라고 하며 역진행방향의 성분 D를 저항, 진행방향에 직각인 성분 L을 양력이라고 한다. 공기보다 무거운 비행기가 수평비행을 할 수 있는 것은 날개에 작용하는 양력이 비행기의 무게를 지탱하기 때문이다. 양력의 발생 원인은 다음과 같다. 물체가 정지된 유체 속을 등속운동하는 것을 상대적으로 생각하면 균일한 흐름이 물체에 부딪히는 것과 같다〔그림 1〕. 〔그림 2〕처럼 수평유체 속에 비행기의 날개와 같은 판을 기울여 놓으면, 흐름은 아래쪽으로 방향을 바꾼다. 즉 유체는 아래쪽으로 향하는 운동량을 판에서 받게 된다. 이것은 판이 유체의 아래 쪽으로 힘을 미치는 것을 의미한다. 따라서 그 반작용으로 판은 유체에서 위쪽을 향하는 힘을 받게 된다. 이것이 양력이다. 유체의 밀도를 ρ, 유체의 속도를 U 라 하면 운동량은 ρU 에 비례하므로 단위시간당 유체의 운동량 변화, 즉 판에 작용하는 양력 L은 ρ에 비례하며 판이 기운 각 α가 클수록 커진다.  (은 상수). 평판인경우 =2π≒6.28이다. 실제 흐름 에서 이 공식이 성립하려면 기울기 α가 각 15°이하여야 하며 또한 의 값도 5.5 정도가 되어야 한다. α＞15에서는 판의 뒤쪽에서 소용돌이가 생겨 양력은 오히려 감소된다〔그림 3〕. 이런 현상을 실속(stall)이라고 한다.

출처 : 해피레포트 자료실

유체역학 실험 - 관로 마찰 실험

유체역학 실험 - 관로 마찰 실험

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설명 : 저수조의 물을 펌프로 고수조에 끌어올려 그 유량을 관내에 흐르게 하여 직관에서 나타나는 주손실은 마찰계수를 구함으로서 찾고, 곡관, T관, 급축소-급확대관 에서 나타나는 부손실은 비례상수 K를 구함으로서 알아보고, 마지막으로 벤츄리와 오르피스, 노즐관등을 이용하여 토출계수를 구하여 관을 통과하면서 얼마나 손실이 있는 지를 알아보고 구하는 과정에서 베르누이 방정식과 유체의 기본적인 개념들을 이해하는 것을 목적으로 한다.

2.1 관내유동에 대한 이론적 고찰 관내의 유동은 벽에서 점성에 의해 경계층이 발달되어 관의 중심으로 성장하게 된다. 이러한 경계층이 관의 중심까지 성장하게 되면 이 후에는 관로내 유동의 속도 분포가 더 이상 변화하지 않는다고 가정하게 되는데 이를 완전 발달된 유동(Fully developed flow)이라고 한다. 입구에서부터 완전 발달된 유동이 발생하는 위치까지의 거리를 입구길이(Entrance length)라고 한다. 관의 직경이 d인 경우, 층류유동인 경우에서 입구길이는 약 60d 근처이고, 난류유동인 경우는 대략 10d~40d 정도로 입구에서의 유동조건에 따라 차이가 있다. 이러한 경계층의 성장은 벽면 근처에서는 속도가 감소하고, 연속 방정식(질량 보존의 법칙)을 만족시키기 위해 관의 중심에서 속도가 증가하게 된다. 다음의 그림은 관내를 흐르는 유동의 대표적인 한 예를 모사한 것이다. 관내의 유동을 비압축성, 정상 유동으로 가정하고, 관내의 중심에 위치한 유선에 베르누이 방정식을 적용하면 후류로 가면서 속도는 증가하고 압력은 감소하게 된다. 관내 유동의 종류에 따라서 속도분포의 형태가 포물선형태(층류) 또는 로그함수형태(난류)를 뛰게 된다. 일반적으로 관내의 유동에서 층류에서 난류로 천의가 발생되는 레이놀즈수는 관의 직경을 특성 길이로 선택하면 약 2300 정도이다. 이는 입구의 난류 강도, 조도 등에 따라 변화한다. 레이놀즈수가 증가하면 유동이 불안정해지면서 작은 교란이 생기면 쉽게 난류로 발전하게 된다. 관내를 흐르는 유동은 마찰(유체 점성에 의해 발생되어 그 영향이 관내 중심으로 확산)로 인하여 모멘텀을 잃게 되면 결과적으로 압력 손실이 발생한다. 따라서 유체를 이송하기 위해서 설치된 배관 시스템은 이러한 손실을 보상해 줄 수 있는 만큼의 에너지를 공급하는 동력원이 필요하게 된다. 대표적인 동력원은 펌프나 압축기와 같은 장치를 들 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실

유체역학 실험 - 관로마찰 실험

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설명 : 실험 목적 저수조의 물을 펌프로서 고수조에 펌핑하고, 그 유량을 관내에 흐르게 하여 관마찰 실험, 벤추리, 노즐, 오리피스를 통한 유량의 측정실험, 직관과 곡관 및 급확대, 축소관에서의 압력 손실 실험 들을 측정하여 연속 방정식, 베르누이 방정식, 달시-바이스바흐식의 이해를 목적으로 한다.

유체가 관로를 따라 흐를 때 관의 단면적이 변화하게 되면 관의 단면적 변화에 대응하는 유체의 압력변화가 생긴다. 이러한 압력변화를 이용한 유량계를 압력차 유량계라 하며, Oriffice meter, Ventury meter, Nozzle등이 이에 속한다. 수평 원관에서 단면이 급격히 확대되거나 축소할 경우에 발생하는 에너지 손실에 관한 연구는 매우 중요한 의미를 갖고 또한 여러 가지 밸브의 마찰에 관한 연구는 우리 생활에 여러 분야에서 사용되는 것을 직접 접할 수 있기 때문에 매우 중요하다.  그 적용분야를 보면 각종 보일러나 발전소의 파이프 라인 등의 에너지 분야, 송유관이나 송수관, 또는 냉각수 공급 등에 쓰이는 각종 파이프 라인은 많은 응용분야가 있다. 또한 수평 원관에서 단면확장이나 단면 축소에 의하여 발생하는 손실을 파이프내의 압력강화와 직결되므로 이는 송유관이나 송수관의 펌프 용량을 계산하거나 파이프라인 중간에 설치하는 가압펌프의 용량을 계산하는데 매우 중요하다. 실험을 하기전에 가상실험에서 관로마찰 실험을 해 보았다. 가상실험을 하면서, Ventury, Nozzle, Orifice 각각의 종류에 대한, 유량의 증가 감소에 따른 입구와 출구의 차압에 대한 그래프를 쉽게 알 수 있었고, 실험을 이해하는데 도움이 되었다. 실험과정은 무척이나 쉬웠다. 하지만 계산 과정은 그렇게 쉽지 않았다.

출처 : 해피레포트 자료실