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레포트 > 공학계열

[화학공학실험및설계] 유동화 실험 설계

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레포트 > 공학계열
2011.11.02
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소개글

[화학공학실험및설계] 유동화 실험 설계에 대한 자료입니다.

1. 실험 소개
1. OBJECT
2. PROCEDURE
3. 기기 메뉴얼
1) 개요
2) 사양
3) 장치의 구조 및 명칭
4) 장치의 설명
4. Theory
1) 항력(drag force)
2) 구형도( ), 입자의 부피
3) 고체층을 통과하는 흐름의 관계식
4) 유동화
5) 유동화 조건
6) 고정층일 때 이용되는 식
7) 유동층일 때 이용되는 식
8) 최소 유동화속도
2. 초기 실험 결과
1. RESULT
2. DISCUSSION
3. 실험 개선
1. 문제점 탐색
2. 문제점 개선
3. 문제점 개선 뒤 재실험
1) 실험 데이터 정리
2) 그래프로 수치 정리
3) 공극률 계산
4) 유체 중 입자의 Re수
5) 최소 유동화 높이 계산
4. 최종 결론
5. REFERENCE

본문내용

4) 장치의 설명
A. 장치의 구성 조건
장치의 중앙에 입자와 유체의 흐름을 직접보고 유체와 입자의 유동현상을 관찰할 수 있게 투명한 아크릴로 제작되었다.
유체흐름에 있어 유속의 차에 의한 압력강하 등을 측정하는 manometer가 설치되어 있으며 장치의 test section에 유체를 공급하는 water pump와 water tank 등이 장치 하단에 설치되어 있다.
입자를 움직이는 유체는 물을 사용하도록 설계․제작되었으며 tank에서 test section으로 올려지는 유체의 유량을 측정하도록 rota meter가 중간에 설치되어 있다.

B. 실험 방법
1. 전원은 AC 110V, 10A 상당의 전선으로 배선을 한다.
2. Sump tank 2/3정도의 물을 준비한다.
3. Column Tank의 하부에 있는 배수 Valve를 닫아 놓는다.
4. Pump Head 밑부분의 배수 Valve를 열어놓고 Head에 물이 차면 배수 Valve를 닫은 후 Pump에 전기를 넣는다.
(Head에 물이 없는 상태에서 Pump를 가동시키면 Impeller의 마모로 Pump가 손상된다.)
5. 유량계 밸브와 bypass valve를 열어 놓는다.
6. Manometer hose 핀을 측정위치의 Tap에 연결한다.
7. 전원 스위치를 올려준다.
8. 물이 Column을 통하여 올라가나 확인한다.
9. 만약 올라가는 물의 양이 적으면 bypass valve를 서서히 잠궈 주면서 유량계 밸브와 같이 조절하여 준다.
10. 건조되어 있는 glass bead의 질량, 공극률, 밀도, 직경 및 수온 등을 측정하고 column에 채운다.
(glass bead를 채우는 방법은 column에 물을 채우고 깔때기를 사용하여 상단으로 넣어주며 막대를 집어넣어 휘저어 주면서 넣는다. 이때 주의할 점은 전면 acryl에 흠이 가지 않도록 조심하여 다루어야 한다.)
11. Glass bead를 모두 넣었다면 Column내의 물을 하단으로 빼주어 glass bead의 높이를 기록한다.
12. Glass bead가 아래로 쌓이면 일정량의 물을 다시 올려보내준다.
13. Manometer 차압을 구하기 위하여 아래와 같은 조작하여 준다.
① 공기주입 밸브는 잠그고 공기 vent 밸브를 열어 manometer 내의 공기가 모두 없어지면 밸브를 다시 잠근다.
② 이후 공기주입밸브를 열고 Air 스포이드로 공기를 넣어주면 수주차가 생긴다.
③ 위와 같은 방법으로 유량을 변화시켜가며 유동화되는 상태와 수두차, 유동화 높이, 유량(유속) 등을 기록한다.
14. 실험이 끝나면 유량을 최대로 하여 glass bead를 흘러 넘치게 하여 bead filter가 설치된 용기에 bead를 모은다. 쌓이는 Bead를 막대를 이용하여 계속 휘저어 주어야 물의 흐름을 원활하게 할 수 있다..
15. 실험이 끝나면 장치내의 모든 부분의 물을 배수하여

참고문헌

5. REFERENCE
단위조작 7판 / McCabe, Smith, Harriott / 한국맥그로힐 / 2005 / p.155-193
화학반응공학 / 김상환 / 사이텍미디어 / 2000 / 452-456p
유체역학 / 이화영 / 한국맥그로힐 / 2005 / 167-174p
Fluid Mechanics for chemical Engineers“ / James O. Wilkes / Prentice-hall PTR / 1998 / p.248~252.

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