응용공학실험 | 공기-연료비 변화에 따른 화염형상 및 온도측정

 

 

 

TIP

 

 

열전대, 광고온계를 이용하여 화염의 각각 위치에 대하여 공연비 (A/F ratio), 높이(H) 를 변화시키면서 화염의 형상과 온도를 측정하고 각 부분의 온도 변화를 비교한다. 비교한 실험결과에 따른 화염특징을 규명한다.

 

 

 

실험 배경

Fahrenheit가 1706년에 수은 봉입형 유리 온도계를 제작 하였으며, 1821년에 Seeback에 의하여 열전효과가 발표되었다. 1900년경 Flank에 의하여 제안된 복사법칙을 이용한 복사 온도계는 현재 전자기술발달로 인해 사용이 증가되고 있다. 1942년에는 Celsius가 얼음이 녹는 온도를 0, 끓는 온도를 100으로 하자는 제안을 하여 현재 섭씨온도 개념을 만들었으며, 최근에는 광학과 미소제작기술의 발달로 인해 Coheren Anti-Stoke Raman산란과 얇은 막 트랜스듀서 와 같은 온도측정기술이 개발되고 있다.

 

열전대

온도를 측정하고 제어하는 가장 보편적인 방법은 열전대라 불리는 전기 회로를 이용하는 것이다. 열전대는 상이한 금속으로 만들어진 두 개의 전기 도체로 이루어져 있으며 적어도 한 곳에서 전기적으로 연결 되어있다. 이 전기적 연결부를 접점이라 한다. 열전대의 접점은 용접, 납땜 또는 선을 서로 꼬는 경우와 같이 전기적 접합을 제공하는 어떤 방법에 의해서도 만들 수 있다. 열전대의 출력은 전압이며 전압과 열전대 회로를 구성하는 접점의 온도들 사이에는 명확한 관계가 존재한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 실험장비의 이상 유무를 확인한다. 이 때, 가스관의 valve, 가스누출경보기의 작동 여부도 함께 확인한다.

 

2) 버너에 불을 붙일 때는 가스만 약간 틀어놓는다. 불을 붙인 후에는 실험 manual에 있는 Matrix를 따라 공기량을 조절하며 실험한다.

 

3) 실험 data를 얻은 후에는 가스관의 valve를 닫은 후에 불꽃이 완전히 꺼질 때까지 기다린다.

 

4) 가스관의 잔여 가스를 모두 소모한 다음 air 유량계의 valve도 완전히 닫는다.

 

5) Thermocouple의 전원 switch를 내린다.

 

 

 

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