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  기계공학실험 | 원심펌프 효율측정 TIP 일정한 회전 속도로 운전하고 있는 Centrifugal pump 에 대해 각 양수량에서의 양정, 수동력, 축동력, 및 효율을 구하고 유량에 대한 관계를 비교하여 그 특성을 이해하고 펌프의 운전 성능을 검토하고 나아가 동작 물질(물)을 수반하는 유체 기계의 제반 성질을 이해하는데 그 목적이 있다. 또한 공동현상에 대하여 알아보고, 그 원인과 방지방법에 대하여 조사해본다. 원심펌프는 일상생활뿐만 아니라 많은 산업분야에서 사용되는 기계시스템이다. 흔히 볼 수 있는만큼 일상 생활과 불가분한 원심펌프의 효율 계산에 대해 알아보았다. rpm의 변화로 발생되는 압력의 변화를 측정하여 동력계산 및 효율을 계산하는 것이 실험목표이다. 계산과정을 통해 효율에 영향을 미치는 여러 변수들에 대해 이해한다. 유량에 따른.. Engineering/기계공학 2022. 12. 10.

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  기계공학실험 | 보의 처짐 TIP 1. 2종의 강성이 다른 보(알루미늄, 스틸) 모형의 처짐 실험을 실시하여 하중 처짐의 상관관계 등을 통하여 보의 이론을 이해한다. 2. 보의 처짐은 설계 시 주의해야할 요소 중의 하나로 설계 시 주어진 하중 하에서 보의 처짐에 대한 최대 허용값이 제한받기 때문에 보의 최대 처짐의 결정은 매우 중요하다. 고체상의 구조물에 외력이 작용하면, 구조물에 변형이 일어나고, 그 외력이 구조물이 견딜 수 있는 힘의 한도를 넘어서게 되면 파괴가 일어난다. 하중은 두 가지로 분류 될 수 있는데, 한 점에 집중하여 작용하는 집중 하중과 일정한 면적에 걸쳐 작용하는 분포하중이 있다. 분포하중이 축선의 방향을 일정한 크기로 분포되는 경우를 등분포하중이라 하고. 일정하지 않은 것을 부균등 분포하중이라 한다. 실험 방법.. Engineering/기계공학 2022. 10. 29.

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  기계공학실험 | 보의 처짐 보의 처짐 실험에서는 보의 설계 시 주의해야할 요소 중의 하나인 하중을 받는 보의 처짐을 이해하는것인데 설계 시 주어진 하중 하에서 보의 처짐에 대한 최대 허용값이 제한받기 때문에 보의 최대 처짐의 결정은 매우 중요하다. 건물을 지을 때 가장 중심이 되는 구조는 어떤 것인가와 지면과 수직으로 세워진 기둥과 지면과 수평으로 설계된 구조, 이 두 가지가 가장 중요하며 가장 기본적인 요소일 것이다. 보의 처짐 실험의 최종목적은 지면과 수평으로 구조물을 세울 때 받는 하중에 관하여 이론과 실험을 통해서 단순보과 고정보의 차이점과 그 결과가 말하는 것을 이해하는 것이다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 단순보의 측정은 지지대 위에 바로 보를 올린다. 2) 보의 중앙부분에 추걸이를 건다. 3) 다이얼게이지를 보의 .. Engineering/기계공학 2022. 10. 27.

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  유체역학실험 | 관로 마찰 실험 TIP 관로 마찰 실험 장치를 이용하여 관내 유동 특성을 이해하고 관의 마찰계수와 이음의 손실계수, 유량계의 토출계수를 구해보고 레이놀주수와의 관계를 파악하고자 한다. 관내 유동에 대한 이론적 고찰 관내의 유동은 벽에서 점성에 의해 경계층이 발달되어 관의 중심으로 성장하게 된다. 이러한 경계층이 관의 중심까지 성장하게 되면 이 후에는 관로내 유동의 속도 분포가 더 이상 변화하지 않는다고 가정하게 되는데 이를 완전 발달된 유동(Fully developed flow)이라고 한다. 입구에서부터 완전 발달된 유동이 발생하는 위치까지의 거리를 입구길이(Entrance length)라고 한다. 관의 직경이 d인 경우, 층류유동인 경우에서 입구길이는 약 60d 근처이고, 난류유동인 경우는 대략 10d～40d 정도로 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 10. 7.

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  기계공학실험 | 외팔보의 고유 진동수 TIP 본 실험의 목적은 가속도계(Accelerometer)와 충격망치(Impact Ha㎜er) 그리고 진동신호 분석기(FFT analyzer)를 사용하여 피시험체의 가진에 대한 응답 신호를 분석해 봄으로써 진동 신호 분석기의 사용법과 진동신호처리 및 분석에 대한 학생들의 이해를 돕고자 한다. 진동 물체의 위치, 전류의 세기 등 물리량이 일정시간마다 일정한 값으로 규칙적으로 변동하는 현상. 실로 추를 매단 진자(흔들이)가 좌우로 흔들거리는 운동이나 코일 스프링의 하단에 매단 추가 상하로 움직이는 운동처럼 위치나 양이 어느 시간마다 되풀이해 변화한다. 1) 일정한 시간간격(=주기, Period)을 두고 반복적으로 일어나는 운동 또는 현상 2) 기계장치나 구조물 등이 동적인 힘을 받아서 떨리는 현상 3) 물.. Engineering/기계공학 2022. 9. 18.

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  기계공학실험 | 모세관 규격에 따른 온도차 TIP 냉동기에서 저온을 얻을 수 있는 팽창장치 중 모세관의 구경과 길이에 따른 압력강하 그리고 이에 따른 온도의 변화를 실험하여 모세관의 작동원리를 이해하고 냉동기의 기본구조와 운전 특성을 실험, 고찰한다. 팽창장치는 증기압축 냉동시스템의 4대 주요설비 중 하나로 주 기능은 냉매의 압력강하와 증발기 내 냉매량을 조절하는 것에 있다. 압력조절은 응축기 내 고온고압의 냉매액을 좁은 통로를 통해서 팽창시켜 낮은 압력과 낮은 온도를 갖는 냉매액과 증기(Flash Gas)의 혼합매체를 증발기에 공급하는 것으로 이 때문에 팽창밸브를 압력조절밸브라 부르기도 한다. 이 팽창장치 중 대표적인 것이 모세관(Capillary tube)인데 기능을 보면 응축기 내 고압의 액체냉매를 팽창밸브 기능을 하는 좁은 유로의 모세관 .. Engineering/기계공학 2022. 8. 1.

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  기계공학실험 | 처짐량 TIP 강성이 다른 Steel 보와 Al 보 모형의 처짐 실험을 통해 하중 처짐 상관관계를 기반으로 보의 처짐 이론을 이해한다. 실험 방법 1. 하중의 변화에 따른 보의 처짐 1) 버니어 캘리퍼를 이용하여 보의 치수를 측정한다. 2) 기구의 100㎜ 지점, 500㎜ 지점에 지지대를 놓고, 그 위에 보를 올려 놓는다. 3) 디지털 처짐계를 보의 중심인 300㎜ 지점에 놓고, 원점을 맞춘다 4) 300㎜ 지점에 무게별로 추를 걸고 컴퓨터로 처짐량을 측정한다. 2. 하중점의 위치변화에 따른 보의 처짐 1) 디지털 처짐계를 보의 중심인 300㎜에 고정시켜 놓고 원점을 맞춘다 2) 가장 먼저 300㎜ 지점에 400g 의 추를 걸고 수치를 측정하고, 이후에는 40㎜ 씩 좌측으로 이동하면서 수치를 측정한다. 이때, .. Engineering/기계공학 2022. 6. 30.

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  기계공학실험 | 로크웰 경도 측정 TIP 재료의 중요한 성질 중 강도와 경도를 구분하고, 경도를 측정하기 위한 시험법 중 로크웰 경도시험기(Rockwell Hardness Test)를 사용하는 방법 및 측정 원리를 이해하고 임의의 시편의 경도와 기계적 성질을 추정해내는 것이 이번 실험의 목적이다. 물체의 경도(Hardness)는 기계적 성질을 알아내는 가장 간단한 방법으로 재료 시험에 있어서 중요한 역할을 한다. 경도는 사실 정확하게 정의하기 어려운 개념이라서 굳기 시험기에 의한 측정값을 토대로 각각의 재료의 경도가 결정된다. 일반적으로 경도는 물체의 굳고 무른 정도로 정의한다. 실험방법에 따라 로크웰경도, 비커스경도, 누프 경도 등이 있는데 그 중에서 로크웰 시험기로 임의의 시편의 경도를 측정하는 실험이었다. 실험 방법 1. 실험 과정.. Engineering/기계공학 2022. 6. 28.

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  기계공학실험 | 로크웰 경도시험 TIP 경도는 변형에 대한 저항을 의미하며 금속에서 이 특성은 영구변형 또는 소성변형에 대한 저항을 측정하는 것이다. 공학에서 널리 사용되는 압입저항의 측정을 목적으로 한다. 충격경도시험에는 일정한 형상과 중량을 갖는 다이아몬드 해머가 일정한 높이에서 시험편에 낙하되었을 때 반발높이로부터 경도를 측정한다. 압입경도시험에서 브리넬, 로크웰, 비커스, 마이어, 누프 경도시험 등이 있다. 우리는 로크웰 경도시험기로 경도측정의 원리를 이해하고 직접 시험편의 경도를 측정해 본다. 경도 물질의 단단함과 무른 정도를 나타내는 것을 경도라고도 하며 1772년에 프랑스의 R.A.레오뮈르가 긁은 자국의 크기로 굳기를 처음으로 측정하였고, 1822년에는 독일의 F.모스가 광물의 굳기를 나타내는 척도를 정하였다. 이 방법은 .. Engineering/기계공학 2022. 6. 23.

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  냉동공학실험 | 단단 압축 냉동사이클 TIP 1. 냉동사이클의 작동원리와 구성을 알아보고 개략적인 장치를 이해한다. 2. 냉매의 각 위치에 따른 온도와 압력의 변화를 이해한다. 냉매 냉매란 넓은 의미에서 냉각 작용을 일으키는 모든 물질을 가리키며 특히 냉동 장치 열펌프 공기조화장치 및 소 온도차 열 에너지 이용기관 등의 사이클 내부를 순환하면서 저온부 (증발부)에서 증발함으로써 주위로부터 열을 흡수하여 고온부(응축기)에서 열을 방출 시키는 작동 유체를 말한다. 일반적으로 증발 또는 응축의 상변화 과정을 통하여 열을 흡수 또는 방출하는 냉매를 1차 냉매(Primary Refrigerant)라고 하고 단상 상태에서 감열 열전달을 통하여 열을 교환하는 냉매를 2차 냉매(Secondary Refrigerant)라 한다. 그러나 기체 사이클에 적용하.. Engineering/기계공학 2022. 6. 21.

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  기계공학실험 | CO2 용접법을 이용한 시편의 제작 및 시편의 조직관찰 TIP 각종 재료의 성질, 특히 기계적 성질은 재료의 미세조직에 따라 크게 달라진다. 즉 재료의 미세조직을 보면 그 재료의 기계적 특성을 이해할 수 있다. 따라서 재료의 미세조직의 관찰은 재료 시험의 가장 기본적 시험 중의 하나라고 할 수 있다. 재료의 미세조직관찰은 육안으로 또는 광학현미경을 이용하여 관찰하는데 가장 널리 이용되고 있는 방법은 광학 현미경에 의한 조직관찰이라고 할 수 있다. 본 실험에서는 CO2 용접법을 이용하여 시편의 제작 및 관찰이 주목적이다. 용접의 개요 1. 용접 정의 및 원리 ① 광의의 정의 용접은 접합하고자 하는 2개 이상의 물체나 재료의 접합부분을 용융 또는 반용융상태로 만들어 여기에 용가재(용접봉)을 넣어 접합하거나 (융접: Fusion Welding), 접합 부분을 적당.. Engineering/기계공학 2022. 5. 31.

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  기계공학실험 | 알루미늄 접합 TIP 두 개의 알루미늄 봉재를 고온, 고압에서 접합시켜보고, cavity가 서로 다른 다이를 이용하여 비교해 본다. 알루미늄의 특성 1. 물리적 성질 : 알루미늄의 원자번호는 주기율표상에서 13번에 해당하며, 원자량은 26.98이다. 순도 알루미늄 (99.996%)의 경우 비중이 20℃에서 2.689g/cm3로 구리의 8.9, 철의 7.9와 비교하면 약1/3정도로 가볍다. 2. 화학적 성질 : 알루미늄은 활성인 금속으로 대기 중에서 쉽게 산화되지만, 표면에 치밀한 알루미나를 형성하여 내부의 산화를 방지한다. 이 산화피막은 내부의 치밀한 피막과 그 위에 수화된 피막이 합해진 산화층으로 되어 있다. 이 산화피막은 인공적으로 양극산화에 의하여 만들어지고 내식성과 내마모성이 좋다. 3. 기계적 성질 : 알루미.. Engineering/기계공학 2022. 5. 22.

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  재료공학실험 | 열전대 TIP 열공학에서 가장 기본적 성질인 온도를 측정하는 방법은 여러 가지가 있으나 비교적 간단하고 측정범위가 넓은 열전대를 사용하여 결선법 및 측정방법을 익히며 온도와 기전력을 파악하여 각종 온도계의 측정원리와 그 특성을 이해하도록 한다. 또한 금속 시편에 레이저 소스를 조사하여 금속 시편 표면에서의 온도 분포를 시간에 따라 측정한다. 열전대 실험 배경 온도계처럼 측정 대상에 직접 접촉시켜서 측정하는 접촉식, 특수한 상황의 경우에 사용할 수 있는 비접촉식이 그것이다. 접촉식에는 액체 봉입, 바이메탈, 압력, 저항, 열전대 등의 온도계가 있으며, 비접촉식에는 방사 이용 온도계, 광고온계, 색온도계 등이 있다. 각 온도계는상황에 따라 방식에 따라 특성을 가지고 측정범위가 정해져 있다. 열전대는 서로 다른 두 .. Engineering/재료 공학 2022. 5. 9.

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  재료공학실험 | 금속 조직 관찰 TIP 금속 표면 조직관찰의 목적 금속학적 원리를 기술 분야에 적용하려면 금속조직을 검사하는 방법을 알아서 제조과정에서 일어나는 조직의 변화와 그 재료의 조직과 성질과의 상호관계를 연구하여야 한다. 금속의 내부조직을 연구하는 데에 가장 많이 쓰이는 것은 현미경이며, 이것으로 금속입자의 크기, 모양, 배열을 볼 수 있고, 또 금속중의 여러 가지 상과 조직을 확인할 수 있다. 또한 금속의 조직에 미치는 열처리, 가공 및 기타 처리의 영향을 알 수 있고, 또 기계적 성질과의 관계도 연구할 수 있다. 금속의 응고와 미세조직 금속의 원자는 액체상태에서는 이온이 되어 고체상태의 원자간 거리와 같은 정도로 접근하여 존재하나 결정내부에서와 같이 일정한 위치에 있지 않고 항상 이동하고 있다. 액체금속이 냉각되어 융점에 .. Engineering/재료 공학 2022. 4. 4.

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  기초공학실험 | 열전달을 통한 온도, 압력 유량측정 TIP 공학용 계측기기를 활용하여 열역학적 물성치를 측정하고 데이터를 수집한 후, 강제대류 상태의 내부유동에서 대류 열전달 현상을 이해하고, 이론적 계산치와 실험을 통해 수집된 데이터를 비교, 분석함으로써 주요 열역학적 변수들의 상관관계를 파악한다. 대류열 전달 1. 고체 표면 주위에서 운동 중인 액체 또는 기체와 고체 표면 사이의 에너지 전달 방식 2. 전도와 유체 운동이 조합된 결과 3. 유체 운동이 빠를수록 대류 열전달은 크다. 4. 유체 운동이 없는 경우에, 고체 표면과 주위의 유체 사이의 열전달은 순수한 전도 5. 유체 운동은 고체 표면과 유체 사이의 열전달을 증진 실험 방법 1. 실험 과정 1) 실험 전 히터 전원을 켜고 온도 조절기의 온도를 200℃로 설정한다 2) 히터의 온도가 200 ℃가.. Engineering/그외 공학 2022. 3. 10.

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  기계공학실험 | 직육면체 시편의 기본측정 TIP 직육면체로 된 A, B ,C 각각의 시편의 크기를 마이크로미터 단위로 측정하는 기기를 이용하여 시편의 크기를 측정하고, 전자 천칭으로 질량을 이용하여 물질의 밀도를 구한다. 이를 통해 각 측정 기기의 사용방법을 이해하고, 기기의 해상도에 따른 결과의 차이, 실험 및 데이터 처리과정에 따른 오차분석과 데이터의 통계처리 방법을 이해한다. T-test 두 데이터가 같을 확률(p value)을 구하여 이를 근거로 두 실험 사이의 결과를 비교, 검증하는 방법. p value Interpretation P Engineering/기계공학 2022. 3. 9.

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  기계공학실험 | 2차원 열전도 TIP 한 면이 가열되고 다른 3면이 등온 단열된 2차원 평면 전도체에서 각 그리드 점에서 실험적으로 온도를 측정하고 이 데이터와 그리드를 생성하여 계산한 결과를 비교하여 실험값과 해석결과가 어느 정도의 차이가 있는가를 비교하고 그 차이가 나는 원인을 분석해 봄으로써 열전도의 기본원리와 수치해석에 대한 능력을 배양함에 그 의의를 둔다. 열이 영국의 물리학자 줄(joule)에 의해 에너지의 한 형태임이 입증 되었고, 원자가 발견됨에 따라 열은 물체를 구성하는 입자들이 갖고 있는 에너지라는 것을 확인하였다. 열을 전달하는 것 역시 입자들이 진동, 이동하면서 주변의 입자들에게 운동에너지를 전달하기 때문에 이루어진다. 열전달과 열은 다른 개념이다. 예를 들어, 같은 온도일지라도 우리는 금속을 나무보다 더 차갑게.. Engineering/기계공학 2022. 3. 6.

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  기계공학실험 | 2차원 열전도 TIP 한 면이 가열되고 다른 3면이 등온단열된 2차원 평면 전도체에서 각 Grid Point에서 실험적으로 온도를 측정하고 이 data와 Grid를 생성하여 Computation한 결과를 비교하여 실험치와 simulation결과가 어느 정도의 차이가 있는가를 비교하고 그 차이가 나는 원인을 분석해 봄으로써 열전도의 기본원리와 수치해석에 대한 능력을 배양함에 그 의의를 둔다. 실험 개요 copper와 아크릴재질의 각 grid point에 Thermocouple을 심어 놓고 히터가 부착된 면에 Power supply를 이용하여 열원을 공급함으로서 한쪽 면은 가열되고 나머지 세면은 등온조건을 가지게 하여 어느 정도 시간이 지난 뒤에 steady state에 이르면 각 point에서 온도를 측정한다. 2차원 .. Engineering/기계공학 2022. 3. 1.