보고서 설명

1. 실험 목적

2. 관련 이론(냉동)

(1) 증기 압축 냉동 사이클의 작동원리

(2) 실제 냉동사이클의 구성

(3) 이론과 실제 사이클의 성능 비교

(4) 냉매

3. 실험 장치

4. 실험 방법 및 순서

5. 측정 DATA

6. 결과 처리

7. 연구 과제

8. 고찰

9. 참고 문헌

본문일부 및 목차

실험 목적
이번 은 기계공학부의 필수 과목 중 한 가지에 속하는 열역학에서 습득한 냉동 사이클에 대해 기초 지식을 학생들이 단순 증기 압축 사이클에 대한 실험을 직접 수행하게 하여 실제 냉동 사이클에 대한 경험을 쌓도록 하는데 목적이 있다.
이번 실험은 아래의 다섯 가지 기본 목적을 기초로 한다.
① 이상적인 냉동 사이클과 실제 냉동 사이클과의 차이점을 파악.
② 팽창 밸브를 이용한 냉동 사이클 장치에서의 냉동계의 냉동효과, 냉동능력, 압축기의 소요동력 및 효율, 성적 계수 등의 실험적 도출.
③ 열교환기 (응축기, 증발기)에 부착된 Fan 의 속도를 조절하여 실험, Fan 의 회전 속도에 따른 냉동기 성능 또한 도출.
④ ②, ③의 사항을 P-h 선도를 통해 도식적으로 표시.
⑤ 이번 실험에서 사용하는 냉매 R-134a 에 대해 조사 및 오존층 파괴 방지용으로서의 대체 냉매가 갖추어야 할 조건과 종류에 대해서도 간략히 조사.
[참고 : 열유체 공학실험 - Heat pump을 이용한 냉동실험 메뉴얼]

① 카르노 사이클
우주상의 모든 자연현상은 시간이 흐름에 따라 무질서의 정도가 증가하는 방향으로 움직인다. 가만히 있는 돌도 시간이 지나면 풍화되고 바닷물에 부었던 한 컵의 설탕물을 다시 받아낼 수 없다. 시간의 흐름과 함께 자연은 무질서, 혼동(chaos)의 증가로 움직인다. 이러한 무질서의 증가는 빅뱅이후 계속되고 있다. 이것은 엔트로피의 증가를 의미하며 한번 발생한 무질서의 증가는 되돌이킬 수 없음을 의미한다. 이런 현상을 비가역현상이라 부르며 반대 현상을 가역현상이라고 한다. 프랑스 물리학자인 카르노는 이러한 가역현상이 가능한 가역사이클을 제안한다. 이 사이클은 아래 그림과 같이 고온열원(Ⅰ), 단열체, 저온열원(Ⅱ)을 순서대로 실린더에 접촉시킴에 따라서 이론적으로는 실현가능한 사이클인데 오른쪽 그림의 압력-체적(P-V)선도에 나타낸 것과 같이 2개의 등온선과 2개의 단열선으로 구성되는 가역사이클이다.

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