[화학공학실험] 유동화

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레포트 > 공학계열
2008.10.14
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소개글

[화학공학실험] 유동화에 대한 자료입니다.

■ 실험제목
■ 목 적
■ 이 론
● 직관에서 유체의 표면마찰손실
● 연속의 법칙과 베르누이정리
● 흐름단면의 급격한 확대로 인한 마찰손실
● 흐름단면의 급격한 축소로 인한 마찰손실
● 관이음쇠와 밸브류에 의한 마찰손실
● 유량측정장치에 의한 마찰손실
■ 실험기구 및 방법
■ 결과 및 고찰
■ Reference

본문내용

■ 실험 제목
# 11. 유동화 실험

■ 목적
입자층을 통한 유체의 상향 흐름은 자연계에서는 다공성 매체를 통한 지하수, 원유, 천연가스의 움직임에서 볼 수 있으며, 공업적인 조직에서는 여과, 이온교환 및 촉매 반응기 등에서 쉽게 볼 수 있다. 특히, 입자가 느슨하게 충진되고 층을 통한 흐름에서 비롯되는 압력강하가 층의 무게와 평형이 되면 유동화 현상이 일어난다. 자연적으로는 소위 “quick sands"로 유동화 상태가 일어나며 공업적으로는 건조, coating, 열전달 및 화학반응 등의 여러 조작에서 수행되어 진다. 따라서 고정층 및 유동층 실험 등을 통해 유동화에 대한 전반적인 이해를 구하고자 한다.

■ 이론
기체나 액체를, 고체입자가 충전된 고정층의 하부로부터 완전히 통과시키면 층을 형성하는 입자는 움직이지 않으며, 유체의 속도를 점차 증가시키면 압력강하도 커지고, 각각의 입자에 생기는 저항도 커지면서 입자가 움직이기 시작하고, 유체속도가 더 커지면 입자가 유체 내에서 뜨게 된다. 층을 이루는 입자들이 완전히 떠있는 상태를 유동화(fluidization), 그러한 장치를 유동층(fluidized bed)이라고 부른다.
이때 유체내에 떠 있는 고체와 유체의 혼합물은 밀도가 큰 유체처럼 거동한다. 만일 유동층장치를 기울이면 유동화된 입자 중에서 큰 입자는 그 밀도와 현탁유체의 밀도의 차이에 따라서 층 내에서 위로 뜨거나 아래로 가라앉는다.
유동화된 고체는 파이프와 밸브를 통해서, 액체처럼 이동이 가능하기 때문에 이러한 유동화에 의한 유동성(fluidity)은 고체입자를 취급하기 위해서 유동화를 시행하게 되는 주요한 장점중의 하나이다.
아래의 그림은 유속의 증가에 따라 입자의 고정층이 유동층으로 변하고, 다시 더 큰 유속에 의하

참고문헌

1. 단위조작 / Mc cabe. Smith Harriot / Mc Graw Hill / 2005. 3.30 / P168～171
2. 유체역학6판 / Robenson, Crowe / 사이택 미디어 / 1999 / P413～416
3. 화공단위조작 / 서명교외 2명 / 대웅 / 2002. 3. 2 / P138～143

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