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피자 오븐의 효율적인 배치를 통한 열유동해석2025.04.291. 피자 오븐 열유동 해석 이 프로젝트에서는 피자 오븐의 구조를 변경하여 CFD 분석을 수행하였다. 입구 크기, 굴뚝 위치, 오븐 높이, 피자 높이, 굴뚝 직경 등 5가지 변수를 변경하여 오븐의 효율과 온도 균일성을 분석하였다. 그 결과 입구 크기가 작을수록, 굴뚝이 열원 바로 위에 있을수록, 오븐 높이가 기본 모델과 유사할수록, 피자 높이가 150mm일 때 가장 효율적이고 온도 분포가 균일한 것으로 나타났다. 이를 통해 피자 오븐의 최적 구조를 도출하였다. 1. 피자 오븐 열유동 해석 피자 오븐 열유동 해석은 피자 조리 과정에서...2025.04.29
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액체 확산계수 측정 실험2025.11.141. 확산(Diffusion) 확산은 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 분자가 이동하여 농도 차이가 시간에 따라 감소하는 자발적 현상이다. 확산에 영향을 주는 요소는 확산 물질의 특성, 온도, 확산경로, 확산 속도 등이 있다. 분자 확산, 열확산, 자기확산, 상호확산, 전기영동, 난류확산 등 여러 종류가 있으며, 브라운 운동과 픽의 확산법칙으로 이해할 수 있다. 2. 픽의 법칙(Fick's Law) 1855년 픽이 유도한 확산 법칙으로, 제1법칙은 확산 유량이 농도 기울기에 비례함을 나타낸다(J=-D∂C/∂x). 제2법칙은 시간 개념...2025.11.14
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단일구의 침강속도 예비레포트2025.01.221. 침강 현상 침강은 유체 내에 있는 밀도가 큰 입자가 중력이나 원심력의 영향을 받아 그 힘의 작용 방향으로 가라앉는 현상을 말한다. 침강은 자유침강과 간섭침강 두 가지로 나뉘게 된다. 자유침강은 유체 내의 입자가 유체가 담겨있는 용기의 벽이나 인접 인자와 충분히 먼 거리에 있어 입자의 낙하 운동이 중력 작용 이외의 외부 영향을 받지 않는 침강 현상을 말한다. 간섭침강은 유체 내의 입자가 유체가 담겨있는 용기의 벽에 충돌하거나 인접 인자의 영향으로 인해 방해를 받는 침강 현상을 말한다. 2. 침강하는 입자에 작용하는 힘 침강하는 ...2025.01.22
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화공실1 유체마찰손실 결과보고서2025.01.131. 유체 마찰 유체 마찰은 서로에 대해 움직이는 유체 층 사이에서 발생하며, 유체의 점성으로 인해 유체가 움직일 때 저항 힘이 생긴다. 유체의 점성이 낮을수록 변형 또는 이동이 용이하다. 2. 베르누이 방정식 베르누이 방정식은 이상유체에 대하여, 유체에 가해지는 일이 없는 경우에 대해, 유체의 속도와 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타낸 식이다. 실제 유체는 마찰이 존재하므로 수정된 베르누이 식을 사용한다. 3. 벤츄리 효과 벤츄리 미터는 관수로를 통해 흐르는 유량을 측정하고, 유량계수를 결정하며, 단면변화에 따른 수두차를 측...2025.01.13
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아주대학교 기계공학응용실험 열전달 만점 결과보고서2025.01.221. 열전달 실험을 통해 열전달 현상을 이해하고 관련 물리량을 계산하였다. 열전달 계수와 Nusselt 수를 계산하여 대류 열전달의 특성을 분석하였다. 특히 노즐과 표면 사이의 거리(L/D)와 노즐 중심부에서 외곽으로의 거리(R/D)에 따른 열전달 특성을 관찰하였다. 실험 결과와 수정된 모델 간의 차이를 분석하고 오차 요인을 고려하여 실험 정확성을 높이기 위한 방안을 제시하였다. 2. 열유체역학 실험에서 사용된 공기 유동의 레이놀즈 수를 계산하여 난류 유동임을 확인하였다. 또한 Nusselt 수를 통해 대류 열전달의 지배적인 역할을...2025.01.22
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충전층 흐름의 압력 강하 실험 분석2025.11.151. 충전층과 압력 강하 충전층은 화학공정에서 기체흡수탑, 증류, 반응기, 여과기 등에 사용된다. 충전층 내에서 유체가 공극으로 흐르며, 이를 모세관 모델로 해석한다. 압력 강하는 Kozeny-Carman 식으로 표현되며, Re가 1000 이상일 때는 모든 영역에서 사용 가능한 Ergun 식을 적용한다. 실험에서 평균유속이 증가할수록 압력차가 커지는 것을 확인했으며, 유속 10.28~19.77cm/s 범위에서 압력차 3~10mmHg가 측정되었다. 2. 초기 유동화 속도 초기 유동화 속도는 고정된 충전 입자가 유동하기 시작하는 속도이...2025.11.15
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[화학공학실험(2)] 물질전달 기계 확산계수 측정실험 A+2025.04.251. 기체 확산 기체 확산이란 혼합물 중에 상대적으로 휘발성이 큰 물질의 기상에서의 이동을 의미한다. 기체 확산은 확산되는 물질의 농도 차에 의해 일어나며, 확산 원점과 원점에서의 거리에 따라 농도가 달라지는데 이를 '농도 기울기'라고 한다. 기체 확산속도는 휘발성 물질의 농도와 확산 거리에 영향을 받는다. 2. Fick's law Fick's law는 난류가 일어나지 않는 유체상에서 A성분의 이동속도(N_A)를 나타내는 식으로, N_A = -D_AB * (dC_A/dz) + (N_A + N_B) * C_A / rho_M 이다. 여...2025.04.25
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침강분석에 의한 입자크기 측정실험 예비레포트 [A+]2025.01.221. 침강(Sedimentation) 침강은 유체 내에 있는 밀도가 큰 입자가 중력이나 원심력의 영향을 받아 그 힘의 작용 방향으로 가라앉는 현상을 말한다. 침강은 자유침강과 간섭침강 두 가지로 나뉘게 된다. 자유침강은 유체 내의 입자가 유체가 담겨있는 용기의 벽이나 인접 인자와 충분히 먼 거리에 있어 입자의 낙하 운동이 중력 작용 이외의 외부 영향을 받지 않는 침강 현상을 말한다. 간섭침강은 유체 내의 입자가 유체가 담겨있는 용기의 벽에 충돌하거나 인접 인자의 영향으로 인해 방해를 받는 침강 현상을 말한다. 2. 침강분석(Sedi...2025.01.22
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단일구의 침강속도 실험 결과 분석2025.11.181. 종말속도(Terminal Velocity) 정지한 유체 내에서 외력인 중력으로 인해 침강하는 물체에 작용하는 힘들의 합이 0이 되었을 때 물체가 도달하는 속도. 본 실험에서는 매스실린더의 200-400ml 구간(길이 7cm)을 종말속도 구간으로 설정하여 측정했으며, 물에서 작은 구 0.484483 m/s, 큰 구 0.685185 m/s, 혼합용액에서 작은 구 0.217861 m/s, 큰 구 0.469066 m/s의 값을 얻었다. 2. 항력계수(Drag Coefficient) 유체 내에서 물체가 받는 저항을 정량화하기 위해 사용...2025.11.18
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[이동현상실험] 이중관 열교환기(Double Pipe Heat Exchanger) 결과레포트/고찰문제 포함2025.04.291. 이중관 열교환기 이중관 열교환기는 한 유체가 내관을 통과하고 다른 유체가 외관과 내관 사이의 환형공간을 통해 흐르는 열교환기이다. 이를 통해 찬 유체의 온도를 상승시키고 뜨거운 유체의 온도를 낮출 수 있다. 이중관 열교환기는 설계 및 유지보수가 쉽고 순수한 대향류 흐름을 만들 수 있어 소규모 산업에 적합한 열교환기 형태이다. 2. 열 수지식 이중관 열교환기의 열 수지식은 뜨거운 유체의 열손실량과 찬 유체가 얻은 열량이 같다는 가정 하에 유도된다. 이를 통해 총괄 엔탈피 수지식을 구할 수 있으며, 이는 유체의 유입/유출 온도와 ...2025.04.29
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