공학 자료 기계실험 - 냉동사이클 실험 Report KR

공학 자료 기계실험 - 냉동사이클 실험 Report
 

◎ 냉동사이클 실험

1. 실험목적
1) 실험목적
냉동의 원리는 증발하기 쉬운 액체(냉매)를 저압으로 증발시켜, 냉각하고자 하는 물질보다 저온으로 만들어서 접촉을 유지하면 액체가 증발을 다할 때까지 주위의 물질로부터 열을 흡수하므로, 열은 고온에서 저온으로 이동하여 물질이 냉각된다. 증발에 의해서 열을 충분히 흡수한 저온의 기체는 압축에 따라서 상온보다 훨씬 고온(고압)으로 될 수 있기 때문에 냉각수 및 공기와 접촉하면 쉽게 방열이 이루어지며, 그 결과 기체는 다시 응축하여 액체로 된다. 이처럼 증발하기 쉬운 정량의 냉매를 사용하여 증발과 응축을 주기적으로 반복함으로써 냉동을 얻을 수 있는 것이다. 이번 실험에서의 내용은 다음과 같다.

2) 실험내용
가. 증기압축 냉동 사이클의 이론을 실제 조작을 통하여 이해하고, 냉동기 각 부 품의 기능과 구조를 익힌다.
나. 냉동 사이클의 실험값을 바탕으로 냉동기의 성능계수(COP)를 구한다.
다. 실험데이터를 이용하여 p-h선도를 그려보고 이론값과 실험값을 비교해본다.

2. 실험이론
1) 냉동의 방법
가. 융해열을 이용하는 방법
나. 승화열을 이용하는 방법
다. 증발열을 이용하는 방법
라. 압축기체의 팽창을 이용하는 방법
마. 펠티어(peltier) 효과를 이용하는 방법

- 자연냉동 : 융해, 승화, 증발 등의 자연현상에 의한 흡열작용을 이용하여 냉동
- 기계냉동 : 기계적인 일과 열에너지를 소비하여 저온 물체로부터 열을 흡수하고, 고온영역으로 열을 방출하는 것이다.

2) 냉동의 원리
- 일반적으로 물체에서 열을 빼앗아 그 물체의 온도가 하강하는 것을 냉각(cooling)이라하고, 냉각범위 물체의 온도를 대기온도 이하로 낮추는 것을 냉동이라 한다. 따라서 냉동을 하는데에는 특별한 장치를 필요로 하며, 그것을 냉동기라 부른다.
냉동의 방법에는 여러 가지가 있으나 냉동장치는 증발하기 쉬운 액체를 증발시켜 그 잠열을 이용하는 방법이 이용된다. 주요 부분으로는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되며 냉동장치 안에는 증발하기 쉬운 냉매가 봉입되어 있다.
그림 기본 냉동 사이클
(1) 장치설명
가. 압축기 (compressor)
증발기에서 주변으로부터 열량을 흡수한 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 압축하므로 상온에서 쉽게 응축할 수 있도록 하는 장치
나. 응…(생략)
 

        
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