[유체실험] 열펌프 실험 (예비+결과레포트)

목차

1. 서론
2. 이론해석
3. 실험장치 및 실험방법
4. 실험 결과
5. 고찰 및 결론
6 .참고문헌

본문내용

Transfer (from 1st. law)은 압축기로부터 구해진 양 만큼의 열을 손실했다는 것을 나타낸다.
● Prouction of heat pump performance curves based on the R134a properties at a variety of evaporating and condensating temperatures.....
계산값
Heat transfer in evaporator = mr( h1 - h4 ) (W)
Heat transfer in condenser = mr( h3 - h2 ) (W)
Electrical input to compressor = 15000 / x (W)
Heat pump coefficient of performance = Heat Delivered / Power Input (W)을 이용하여 각 Test에 관해 구하면
Test
Heat transfer in evaporator (w)
Heat transfer in condenser (w)
Electrical input to compressor (w)
Heat pump coefficient of performance (w)
1
-803.52
-872.64
25
34.9056
2
-773.5
-858.5
25
34.34
3
-766.22
-766.22
25
30.64
4
-751.15
-751.15
25
30.046
5
-708
-828
25
33.12
6
-663
-797.7
25
31.908
● Derived results
1
2
3
4
5
6
Power Input P = 15000/x
p (W)
25
25
25
25
25
25
R134a properties:
Compressor suction
Compressor delivery
Condenser outlet
Evaporator inlet
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3=h4 (kJ/kg)
323
335
137
320
340
138
322
343
140
322
350
141
320
350
143
320
353
150
Evaporting Temperature
tcvap (℃)
approx.8-9℃
Condensing Temperature
( )
(℃)
35.5
36.5
37.0
37.9
38.7
38.5
Heat Transfer in Condenser
(i.e. Heat Delivered)
Q3-2 = mr(h3-h2)
Qc (W)
872.64
858.5
766.22
751.15
828
797.7
CoPH = Qc/P
34.906
34.34
30.64
30.046
33.12
31.908
그래프
● Estimation of the effect of compressor pressure ratio on volumetric efficiency
계산값
Compressor pressure ratio
The volume flow rate at compressor suction
The compressor swept volumn rate(assuming that it runs 2800 rev.min-1)
Volumetric Efficiency
을 이용하여 각 Test에 관해 구하면
Test
(
(
1
3.71
0.6264
1516.7070
0.8757
2
3.41
0.6463
1564.8910
0.8892
3
3.71
0.6105
1478.2082
0.8757
4
3.55
0.6018
1457.1428
0.8829
5
3.68
0.5800
1404.3584
0.8771
6
3.41
0.5655
1369.2494
0.8892
그래프
5.
5.고찰 및 결론
이번 실험은 Heat Pump 실험이었다.
실험의 결과 데이터 값은 실험 매뉴얼에 나와있는 공식과 데이터를 이용하여 계산 하였다.
첫 번째 그래프에서는 온도가 증가함에 따라 Coefficient of Performance와 Rate of Heat Delivery의 값은 작아지고, Power Input 값은 증가하는 현상을 보였다.
P-H diagram 상의 각각의 Test에서 엔탈피와 비체적을 이용해서 이론식으로 결과 값을 구했다. 그러나 이 P-H diagram의 값을 읽는 과정에서 오차들이 생기고 그 눈금들의 차이가 아주 미세한 것이기 때문에 데이터를 읽는 사람에 따라서 읽는 데이터 값이 달라 질수가 있기 때문에 또 한사람이 데이터를 읽어도 그 값이 항상 일정하다고 할 수가 없기 때문에 오차가 있을 것이라고 생각한다. 또한 실험값이 대략적은 수치를 읽어내는 것이기 때문에 기계처럼 정확할 수가 없다. 예를 들어 시간을 측정할 때도 스톱워치를 누르는 시점이 정확하다고 말할 수는 기 때문에 그 데이터 값에 오차가 많다고 할 수 있다. 그리고 실험기기가 정상적인 작동이 잘 안 되서 정확한 데이터를 얻을 수 없었다. 그러나 시간이 조금 더 많이 주어진다면 실험을 여러 번 반복함으로써 좀 더 일반적이며 평균적이고 정확한 실험값을 얻을 수 있을 것이다.
참고 자료가 영문으로 되어 있어 실험을 이해하는데도 어려웠고 이론과 공식을 알아가는데에도 힘들었지만 실험값을 분석하며 고민하고 자료를 찾아보면서 무었인가를 얻어가는 실험이여서 뿌듯했다. 아쉬운점은 유량계의 고장으로 더 정확한 실험값을 얻어 내지 못하였고 거기에 따른 오차가 매우 심해서 계산값이 참고자료와 많이 달라 난감했었다. 유량계가 고쳐지고 기회가 된다면, 정확한 실험값으로 실험 데이터를 뽑고 싶다.
6 .참고문헌
● W. L. McCabe, J. C. Smith and P. Harriott, "Unit Operations of Chemical Engineering", 5th, ed, McGraw-Hill, 1991
● Hinze, J.O.. Turbulence, 2nd ed., McGraw-hill, New York,1975.
● Schlichting, H. Boundary Layer Theory, 7th ed., McGraw-Hill, New yo가.1979
● Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th ed., Robert H.Perry, Don Green

키워드

열펌프,   히트펌프,   펌프,   유체실험,   기계실험,   기계,   유체,   Heat Pump