화공실험 Fliud flow 결과 레포트, 매틀랩활용, 뉴튼랩손법, 최소자승법, 고유유량특성, 설치유랑특성, load curve,

목차

▣ 이 론
1. MATLAB 관련
2. 실험장비 도면
3. 배관에서의 압력강하
4. 인버터를 이용한 펌프동력 절감
▣ 실험결과 및 분석
1. DATA
2. Result - 배관 1
3. Result-배관 2
▣ Discussion
1. Inverter 사용관련
▣ Reference

본문내용

6
80
13.0000
376908
59192
317716
202745.23
36.2
85
13.1667
375536
54978
320558
207564.04
35.2
90
13.3333
371910
51940
319970
212434.62
33.6
95
13.3333
349272
44296
304976
212434.62
30.3
100
13.5000
288316
37534
250782
217356.88
13.3
(6) 펌프 특성 곡선
A. 측정된 펌프특성곡선 (실험값)
VP
q(flow) [m3/hr]
△Ppump [mH2O]
0
0
65.02
5
0.078
63.86
10
0.126
63.28
15
0.162
62.85
20
0.210
62.32
25
0.258
61.54
30
0.306
60.89
35
0.348
60.05
40
0.390
59.38
45
0.402
58.92
50
0.426
58.75
55
0.450
58.39
60
0.456
58.32
65
0.462
58.43
70
0.462
58.67
75
0.468
58.54
80
0.468
58.64
85
0.474
58.67
90
0.480
58.68
95
0.480
58.67
100
0.486
58.88
실험값의 펌프특성곡선 : H = 65.6122Q3 -45.9421Q2 -6.3348Q + 64.9471
(7) Static head를 고려한 펌프특성곡선과 load curve plot
VP
q(flow)
[ℓ/min]
△Ppump [Pa]
△Pvalve [Pa]
△PL 실험값 [Pa]
△PL[Pa]
(static 고려)
0
0.0
589666
589862
-196
682
5
1.3
550662
538804
11858
12736
10
2.1
551250
513128
38122
39000
15
2.7
494606
449722
44884
45762
20
3.5
473732
396116
77616
78494
25
4.3
452074
351036
101038
101916
30
5.1
442960
302918
140042
140920
35
5.8
438452
259406
179046
179924
40
6.5
431886
216188
215698
216576
45
6.7
410816
179732
231084
231962
50
7.1
401604
142296
259308
260186
55
7.5
395724
117208
278516
279394
60
7.6
386120
96726
289394
290272
65
7.7
383082
83692
299390
300268
70
7.7
377300
71638
305662
306540
75
7.8
379358
64582
314776
315654
80
7.8
376908
59192
317716
318594
85
7.9
375536
54978
320558
321436
90
8.0
371910
51940
319970
320848
95
8.0
349272
44296
304976
305854
100
8.1
288316
37534
250782
251660
▣ Discussion
1. Inverter 사용관련
freq[Hz]
q(flow)[ℓ/min]
△Ppump[Pa]
△Pvalve[Pa]
△PL(이론값) [Pa]
0
0
10080
600
10357.55
5
0.2
10330
600
10607.55
10
0.8
11240
700
11417.55
15
1.2
30200
800
30277.55
20
1.8
56000
2300
54577.55
25
2.5
93500
4200
90177.55
30
3.0
139700
6700
133877.55
35
3.7
194600
9900
185577.55
40
4.4
257400
13500
244777.55
45
4.9
326800
17700
309977.55
50
5.6
402400
22300
380977.55
55
6.1
487600
27500
460977.55
60
6.8
577200
32800
545277.55
- Inverter의 활용
Inverter 란 펌프의 회전수[rpm] 를 조절하기 위해 보내주는 신호를 주파수[Hz]로 표시하는 기계장치를 말한다. 초기에 유량이 작을 때는 밸브 양단에 걸리는 압력의 차이가 상당히 크기 때문에 펌프에서의 에너지가 낭비된다. 유량 제어를 위해 밸브를 사용하기도 하나, Inverter 를 이용해 rpm을 조절하기 위해 펌프에 신호를 보내어 회전수 조절을 통해 유량조절을 한다.
위 그래프를 보면 알 수 있듯이 Inverter를 사용한 경우 배관에서의 압력 강하만큼만 펌프 rpm을 낮춰서을 최소화시켜 펌프의 압력이 load curve와 거의 비슷하게 나타난다. 그만큼 밸브 양단에서의 압력차를 최대한 줄여서 불필요한 에너지 사용을 줄여서 에너지를 절약할 수 있는 좋은 방법이 된다.
하지만 실제 실험실에서는 안전상 등의 문제로 가급적 Inverter의 사용을 자제하고, 되도록이면 밸브로 유량을 조절하도록 하고 있다. 그러나 여기서 Inverter를 사용하는 가장 큰 장점은 에너지를 절약함으로써, 경제적 이득을 얻을 수 있다는 데에 주목한다.
▣ Reference
- http://ynucc.yeungnam.ac.kr/~jysah/numerical/Chap40/intro.html
- http://network.hanbitbook.co.kr/view.php?bi_id=614
- 강신춘외 6명 공저, MATLAB을 이용한 공정제어공학, 아진, 2001, P79-83
- http://www.icomp.co.kr/innoboard/board/content.asp?tb=inno_10&page=1&num=6
- http://cafe.naver.com/renewableenergy/3380

키워드

배관,   화공실험,   fliud flow,   유량특성곡선,   matlab,   설치유량특성,   펌프,   압력강하