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기초역학실험실 실험매뉴얼 소개 자료 2014년

기초역학실험실 실험매뉴얼 - 공과대학engineer.seoultech.ac.kr/storage/engineer/ckfinder/files/...실험매뉴얼 소개 목 적 기초역학실험실의 분야별 매뉴얼을

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기초역학실험실

실험매뉴얼 소개 자료

2014년

실험매뉴얼 소개

목 적

기초역학실험실의 분야별 매뉴얼을 정리하여 실험실을 활용

하고자 하는 교수, 학생들에게 소개하여 분야별 실험가능영역

활용방법 등 자세한 정보를 제공하고 실험실 활용의 증대를

목적으로 실험매뉴얼 소개자료를 제작하였다.

활 용 방 법

기초역학실험실 상세 매뉴얼 및 운영방법에 대하여 상담을

받으시고 활용 하시기 바랍니다.

- 실험실 활용 시 고려사항 -

1) 교과목 시간표 편성 시 활용여부 확정 요망

2) 교과목의 실험가능여부 ( 수강인원, 실험기자재 등 )

3) 실험에 필요한 소모품의 준비 ( 전문실습관 협의 )

4) 추가 실험 아이템개발 및 운영방법에 대한사항은 운영

위원회에서 검토 후 시행한다.

분야별 구성

◈ 고체분야 1 ~ 7 페이지 ◈ 광학,계측분야 8 ~ 14 페이지

◈ 열분야 17 ~ 29 페이지 ◈ 유체분야 30 ~ 40 페이지

문의처

- 전화: 970-7266 홈페이지:http://engineer.seoultech.ac.kr

기초역학실험실 전문실습관 : 윤 용 희, 현 지 혜

고체분야 실험매뉴얼

- 목 차-

굽힘 실험

비틀림 실험

좌굴 실험

스트레인 게이지를 이용한 측정 실험

외팔보의 충격 실험

발란싱 실험

전단력 측정실험

굽 힘 실 험 고체분야 ( 실험과제 )

재료에 굽힘하중을 가하여 시험하는 굽힘시험은 첫째로 재료의 굽힘강도, 탄성계수, 탄성에너지를 결정하기 위한 굽힘저항시험과 둘째로 재료의 전성, 연성 및 균열의 발생을 시험하는 굽힘균열시험으로 분류된다. 본 실험에서는 굽힘모멘트 인가에 의한 재료의 처짐을 측정하는 것을 목표로 한다.

① 굽힘시험판을 프레임에 고정한다. ② 빔을 시험판의 클램프에 고정한다. ③ 자석 다이알게이지(Dial gauge)를 시험판에 고정하고 beam에 연결한다. ④ 빔에 추를 이용하여 하중을 가하고 처짐을 측정한다. ⑤ 빔을 단순지지 형태로 바꾸어 처짐을 측정한다.

실험 순서

-굽힘시험기 : Beam Bending Kit MF3 (TecQuipment사) - 굽힘시험편 : steel, Al, brass, plastic I/H-beam 등 - 계측기기 - 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 실험시간은 약 1시간 ~ 2시간 소요 - 사용시편 수, 실험 횟수에 따라 조절가능 - 조별, 개인별 실험가능 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

- 굽힘시험 결과보고서

사용 장비 및 소모품

- 1 -

비 틀 림 실 험 고체분야 ( 실험과제 )

시편 중간부분의 모양과 재질은 같고 어디서나 같은 크기의 비틀림 모멘트가 걸리기 때문에 변형의 형태는 시편의 축방향을 따라서 항상 일정하다. 기본 이론은 재료가 등방성(isotropic)이고 탄성한도 내에서 Hooke의 법칙을 따른다고 가정한다. 본 실험에서는 재료에 비틀림하중을 가하여 강성계수(shear modulus) G, 비틀림 항복점, 비틀림 강도를 결정한다.

① 비틀림시험판을 프레임에 고정한다. ② 시편을 삽입하여 고정한다. ③ 시험편 길이를 조정한다. ④ 비틀림 게이지0점을 맞춘다. ⑤ 추를 이용하여 비틀림 모멘트를 가하고 비틀림각을 측정한다.

실험 순서

- 비틀림시험기 : Torsion Tester Kit MF6 (TecQuipment사) - 비틀림시험편 : steel, Al, brass 등 - 계측기기 - 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 비틀림시험 결과보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 약 1시간 ~ 2시간 소요 - 사용시편 수, 실험 횟수에 따라 조절가능 - 조별, 개인별 실험가능 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

- 2 -

좌 굴 실 험 고체분야 ( 실험과제 )

지지된 기둥의 임계좌굴하중(Critical buckling loads)을 알아내고, 오일러(Euler)의 좌굴 이론과 비교하여 좌굴의 개념을 파악한다. 또한, 좌굴현상에 길이 및 단면계수가 미치는 영향을 파악한다.

① 관절형 고정(V형)으로 양단에 천천히 축방향으로 작용력을 가한다. ② 일정한 하중을 초과하여 측면 굽힘이 발생하면 막대시편의 중간에서 막대의 좌굴(변형)을 측정한다. ③ 힘과 함께 표에 기록하고, 측정값을 이용하여 작용력-변형 그래프를 그린다. ④ 실험결과는 좌굴 이론 값과 비교한다.

실험 순서

- 좌굴시험기 - 좌굴시험편 : steel, Aluminum 등 - 계측기기 - 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 좌굴시험 결과보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 약 1시간 ~ 1.5시간 소요 - 사용시편 수, 실험 횟수에 따라 조절가능 - 조별, 개인별 실험가능 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

- 3 -

고체분야 ( 실험과제 )

스트레인 게이지에 대하여, 그 작동 원리를 알아보고 그 사용법을 숙지하여 변형률을 측정하고, 응력을 계산하여, 이론적인 식에 의하여 구한 변형률과 응력을 서로 비교 검토한다.

① 스트레인 게이지 부착 ㄱ. 게이지 붙이는 면의 연마 ㄴ. 표선 긋기 및 붙이는 면의 청결 ㄷ. 게이지 고정 및 부착 ㄹ. 결선 및 방습 작업 ② 탄성계수 측정 ㄱ. 계산에 필요한 시편의 크기 측정 ㄴ. 굽힘실험용 고정대에 beam 고정 ㄷ. 스트레인 측정기에 연결 및 Setting ㄹ. 하중 부과 및 스트레인 측정 및 기록 ③ 포와송비 및 주응력 측정 및 응력집중 ㄱ. 포와송비, 주응력, 응력집중 측정을 위한 게이지가 부착된 시편 준비 ㄴ. Switch and Balancing Box를 이용, 하중 부과 및 스트레인 측정

실험 순서

- 스트레인 게이지 부착 set - 굽힘실험용 Beam 고정대 - 알루미늄 Beam 시편 - 스트레인 게이지 측정기(P-3500) - Switch and Balancing Box - 하중용 분동 - 계측기기 및 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 결과 보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 실험마다 상이하며, 각 실험마다 약 15분~1시간 정도 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

스 트 레 인 게 이 지 를 이 용 한 측 정

- 4 -

스트레인 게이지 연결법

스트레인 게이지와 연결단자의 연결법

고체분야 ( 실험과제 )

외팔보 구조물에 동적하중이 작용할 때 외팔보의 진동현상을 해석한다.

① 충격시험기에 스트레인 게이지가 부착된 외팔보를 고정 ② 스트레인 게이지를 Half Bridge 연결법 으로 Bridge Box에 연결 ③ Bridge box 를 동적 스트레인 증폭기에 연결 ④ 이를 다시 AD변환기를 통해 컴퓨터에 연결 ⑤ 실험장치 Calibration ⑥ 충격시험기의 해머를 일정 높이에서 낙하 ⑦ 컴퓨터에 기록된 파형을 분석하고, 이를 계산한 결과와 비교

실험 순서

- 외팔보 충격 시험 장치 - Bridge Box 및 Dynamic Strain Amp. - AD 변환기 - 컴퓨터(Lab View Prorgam) - 계측기기 및 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 결과 보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 약 20분 정도 소요 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

외 팔 보 의 충 격 실 험

- 5 -

고체분야 ( 실험과제 )

회전체의 불균형 질량에 의한 진동현상을 이해하고, 진동 측정법 및 발란싱 작업을 이해한다.

① 초기 불평형 상태 측정 - 간극센서와 가속도 신호 사이의 위상, 진동레벨 측정 ② 매개질량 부착 후 불평형 상태 측정 : - 매개질량 계산, 간극센서와 가속도 신호 사이의 위상, 진동레벨 측정 ③ 보정질량 및 보정각도 계산 ④ 매개질량과 동일 반경상의 보정각도 위치에 계산된 보정질량 부착 ⑤ 감소된 진동레벨 측정 ⑥ 반복하여 발란싱 작업 수행

실험 순서 - 발란싱 시험 장치 - 가속도계 및 간극 측정기 - 매개질량 및 증폭기 - AD 변환기 - 컴퓨터(Lab View Program) - 계측기기 및 작업공구(수공구) - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 결과 보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 절차에 따라 상이하나, 약 30분 정도 소요 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

발 란 싱 실 험

- 6 -

- 7 -

고체분야 ( 실험과제 )

단순보에 작용하는 하중의 크기와 작용 위치의 변화에 따라 전단력의 크기를 측정하여, 전단력의 기초 이론을 습득한다.

① 전원을 연결하고 디지털 측정계를 ‘on' 에 놓는다. ② 왼손 보의 다이얼을 사용하여 디지털 측정 기를 주의하며 0에 맞춘다. ③ 실험조건에 따라 하중을 가하고 프로그램 에 기록 된 결과 값을 기록한다. ④ 정해진 실험조건에 맞도록 실험을 반복 하여 결과를 얻는다. ⑤ 실험이 끝나면 주변을 정리하고 마무리 한다.

실험 순서 - 전단력 측정장비 - 컴퓨터 - 계측기기 및 작업공구 - 안전용품 및 청소용품

실험 개요

실험 장비 및 실험과정 이미지

실험 결과 산출물

실험 활용 시 참고자료

- 결과 보고서

사용 장비 및 소모품

- 실험시간은 절차에 따라 상이하나, 약1시간 정도 소요 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

전 단 력 측 정 실 험

광학, 계측 분야 실험매뉴얼

- 목 차- 반사광, 투과광에 의한 굴절률 측정 실험

렌즈의 초점거리 측정 실험

마이켈슨 간섭계

편광 특성 실험

열 전 대 를 이 용 한 온 도 측 정 실 험

Strain Gauge를 활용한 전압 측정 실험

광섬유를 이용한 광 강도 감쇄 측정

기 하 광 학 실 험 광학분야 ( 실험과제 )

( 반사광, 투과광에 의한 굴절률 측정 실험)

실험개요

빛의 기본 특성인 굴절현상을 관찰하고, 매질의 특성을 이해한다.

① 회전판 중심선에 투명평판의 면 일치

② 수직선을 각도판의 0도에 일치

③ 반사광이 실틈으로 되돌아 가도록 각도판 미세조절 및 고정

④-1 눈금스크린의 중심선을 투과광에 일치 시킨 후 입사각 증가에 따른 투과광의 벗어난 거리 측정 ④-2 입사각 증가에 따른 반사광 사이의 거리 측정

⑤ 입사각 변화시키며 반복 실험

실험실습

활용 기자재 및 소모품

- 광학(굴절률 측정) 실험 장치 4세트 - 렌즈 세정액 및 렌즈 페이퍼 - 라텍스 장갑 - 안전용품 및 청소용품

실험진행 및 소요시간

- 3~4인 1조 구성 - 4개조 동시진행 가능 - 30~40분 소요 - 자세한 문의사항 : 970-7266

투명평판

중심선

입사각증가

입사각증가

<투과광의 경로>

t

d

θ

θ'

θ x₁

n'

n

d

n'

n

x₁

θ'

θ

t

<반사광의 경로>

- 8 -

기 하 광 학 실 험 광학분야 ( 실험과제 )

실험개요

빛의 기본 특성인 직진성을 이해하고 초점거리의 정의를 이해한다.

① 모든 부품을 일직선으로 정렬

② 디퓨져와 물체판 사이를 20~30cm 정도 로 고정한 후 렌즈와 스크린만을 이동

③ 상이 가장 선명할 때 물체판과 렌즈, 렌즈와 스크린 사이의 거리를 측정하여 렌즈의 초점거리를 계산

④ 계산된 초점거리만큼 렌즈와 물체판의 거리를 조정

⑤ 조리개를 최대한 닫은 상태로 렌즈와 스크

린에 가까워 졌을 때 상의변화를 관찰

⑥ 조리개를 스크린에 가장 가까이 두고 조리개를 열고 닫을 때 상의 변화를 관찰

실험실습

활용 기자재 및 소모품

- 광학(렌즈의 초점거리 측정) 실험 장치 3세트 - 렌즈 세정액 및 렌즈 페이퍼 - 라텍스 장갑 - 안전용품 및 청소용품

실험진행 및 소요시간

- 3~4인 1조 구성 - 3개조 동시진행 가능 - 30~40분 소요 - 자세한 문의사항 : 970-7266

( 렌즈의 초점거리 측정 실험)

20~30 cm

이동

거리측정

초점거리

F

- 9 -

물 리 광 학 실 험 광학분야 ( 실험과제 )

실험개요

• 마이켈슨 간섭계 실험을 통해 광로차에 의한 빛의 간섭을 이해한다. • 간섭무늬를 통하여 빛의 파장을 알 수 있다.

① He-Ne레이저와 마이크로 이송대의 이동거울을 적당한 거리(대략200mm이상)만큼 떨어뜨려 직선상에 놓이도록 고정.

② 광속분할기를 레이저와 이동거울 중간부분에 45도로 정렬하고 , 스크린을 레이저 광속과 수직되는 위치에 고정.

③ 각도조정 거울을 스크린과 광속분할기를 연결하는 직선상에 고정.

④ 확산렌즈를 레이저 앞에 설치 후 스크린 상에 간섭무늬가 나타나는 것을 확인.

⑤ 천천히 마이크로미터의 손잡이를 돌리며

무늬가 이동하는 무늬의 개수를 기록.

⑥ 미러와 스플리터 사이에 열원을 두었을때 간섭무늬의 변화를 관찰.

실험실습

활용 기자재 및 소모품

- 마이켈슨 간섭계 실험 장치 2세트 - 렌즈 세정액 및 렌즈 페이퍼 - 라텍스 장갑 - 안전용품 및 청소용품

실험진행 및 소요시간

- 2개조 동시진행 가능 - 40~60분 소요 - 자세한 문의사항 : 970-7266

( 마이켈슨 간섭계 )

200mm이상 He-Ne레이

저 마이크로 이송대의 이동거울

광속분할기

45°로 정렬

각도조정거울

확산렌즈

간섭무늬

이동 기준선

열원

- 10 -

물 리 광 학 실 험 광학분야 ( 실험과제 )

실험개요

여러가지 현상에서 발생하는 광의 편광 특성을 이해한다.

① 할로겐 램프를 켜지 않은 상태에서 출력을 기록하고, 편광 시킨 후 각도에 따라 출력을 측정하고 기록한다.

② 검광판을 설치하고, 검광판의 투과축을 수직으로 세워 편광판과 나란하도록 정렬

③ 검광판의 투과축을 회전시키면서 회전각과 투과광의 세기를 측정하여 기록한다.

④ 반도체 레이저를 켜지 않은 상태에서 출력을 기록하고, 편광판을 설치한다.

⑤ 투과광이 최대가 되도록 레이저와 편광판

을 정렬시켜 세기를 측정한다.

⑥ 편광판의 투과축을 회전시키면서 회전각과 투과광의 세기를 측정하여 기록한다.

실험실습

활용 기자재 및 소모품

- 광학(편광 특성) 실험 장치 3세트 - 렌즈 세정액 및 렌즈 페이퍼 - 라텍스 장갑 - 안전용품 및 청소용품

실험진행 및 소요시간

- 3~4인 1조 구성 - 3개조 동시진행 가능 - 20~30분 소요 - 자세한 문의사항 : 970-7266

( 편광 특성 실험 )

할로겐 램프

편광판

검광판

편광판

광검출기

다이오드 레이저

편광판

Oscilloscope

- 11 -

- 12 -

열 전 대 를 이 용 한 온 도 측 정 실 험 계측분야 ( 실험과제 )

실험개요

실험실습

활용 기자재 및 소모품

실험진행 및 소요시간

공학적으로 중요한 값 중 하나인 온도를 측정하는데 있어서 열전대의 전압과 온도의 상관관계를 알아보기 위하여 DAQ, Lab view를 활용하여 유체를 가열하는 동안의 신호를 분석하여 이론적인 값과 비교해본다.

- 실험보고서

- 컴퓨터, 열전대, 온도계 등 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 계측분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 비이커에 물 500ml와 수은 온도계, 열전대를 연결할 수 있도록 준비한다. ② 초기 온도를 취득하고 온도조절기를 조절하면서 수은 온도계가 2도씩 상승 할 수 있도록 조정하며 기록은 2도 상승 할 때 마다 온도 취득 스위치를 누른다. ③ 수은 온도계의 온도측정이 끝나면 프로

그램을 종료하고 저장된 파일를 Excel 로 변환하여 필요 없는 부분은 편집하고 저장한다.

④ 실험이 끝나고 비이커의 물을 버리고 전원을끄고 주변을 정리한다.

실험실습

실험실습

- 13 -

Strain Gauge를 활용한 전압 측정 실험 계측분야 ( 실험과제 )

실험개요

실험실습

활용 기자재 및 소모품

실험진행 및 소요시간

스트레인 게이지는 물리적 변형에 따른 저항값에 변화가 생기고 이를 휘스톤브릿지를 통하여 전기적 신호로 나타낸다. 스트레인 게이지를 이용하여 변형에 따른 휘스톤브릿지의 전압값을 구하고 원리를 파악한다.

- 실험보고서

- 스트레인게이지 측정기 등 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 계측분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 스트레인 게이지를 부착한 보를 시험편 고정대에 완전히 고정한다. ② 측정이 가능하도록 장비를 세팅 한다. ③ RUN 스위치를 누른 후 추의 다양한

조합을 이용하여 스트레인 값을 측정 한다.

④ 같은 질량으로 3번 반복한다. ⑤ 실험이 끝나고 장비 및 주변을 정리

한다.

실험실습

실험실습

- 14 -

광섬유를 이용한 광강도 감쇄 측정 실험 계측분야 ( 실험과제 )

실험개요

실험실습

활용 기자재 및 소모품

실험진행 및 소요시간

광섬유의 기본 구조를 확인하고 센서 응용을 위한 광섬유 측정시스템의 기본 구성을 확인한다. 또한 광섬유의 순수 굽힘에 의한 광강도 감쇄를 측정하여 이를 바탕으로 센서로 응용을 고찰한다.

- 실험보고서

- DAQ, 컴퓨터, 광측정기 등 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 계측분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 광섬유 bare-fiber의 피복을 탈피하여 수직으로 절단절단된 광섬유를 bare- fiber adaptor에 삽입한다. ② FC/FC adaptor를 이용하여 패치코드와 bare-fiber를 결속한다. ③ bare-fiber를 일정 지름의 원기둥에 감

아 광섬유에 곡률을 가한다. 다양한 지름의 곡률 및 감은 횟수를 조절하여 광강도를 측정한다.

④ 실험이 끝나고 장비 및 주변을 정리 한다.

실험실습

실험실습

고체·광학분야 설계실험 소개

설계실험 예제

설계실험의 개요

설계실험은 별도의 매뉴얼 없이 교과목과 관련 있는 설계요소를 활용하여 실험실습이 가능한 부분을 다양한 종류로 개발하여 실험수업을 진행 하는 것을 의미한다.

- 교과목의 요소설계 가능여부를 확인한다. - 실험실 담당자와 진행방법을 확인한다. - 기자재, 재료의 구성을 확인한다. - 실험시간 및 운영 방법을 확인한다.

설계실험 활용방법

스파게티면을 이용한 트러스 구조물 제작 창의적 문제해결 과정과 공학설계과정을 활용하고, 스파게티면을 재료 로 일정한 하중에 대하여 안정적인 제품을 직접 설계하고 제작한다.

바늘 구멍 사진기(빛의 회절) 바늘 구멍 사진기를 직접 제작하고, 실제로 촬영하여 빛이 회절하는 성질을 이론과 비교하여 이해한다.

종이 다리 만들기 한정된 재료와 제한 조건 내에서 다양한 아이디어를 바탕으로 종이 다리를 설계, 제작하여 창의적 문제해결을 위한 능력을 배양한다.

- 15 -

열분야 실험매뉴얼

- 목 차-

온도 압력측정실험

대류 열전달실험

대류 열전달Kit실험

열전도 실험

열전도 Kit 실험

복사 열전도 실험

복사 열전도 Kit 실험

열교환기 실험

보일러 열정산 실험

화염 가시화 실험

열펌프 실험

인화점 측정 실험

태양광 에너지 측정 실험

온 도 압 력 측 정 실 험

열분야 ( 실험과제 )

압력이 1기압 상태일 때와 2기압 상태

일 때 혼합용액(물+에틸알코올)의 끓는점과 압력의 관계를 학습하고 추가로 열 교환기를 통한 응축과정을 실험 할 수 있다.

- 실험보고서

- 온도 압력실험기 - 열전대, 온도계 , 알코올, 물, 내열장갑 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 2시간~ 4시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 압력 용기에 비이커를 이용하여, 물 2000ml, 알코올을 200ml 넣는다. ② 가열을 시작하고 알코올 기화 버튼에 불이 들어오면 응축과정을 관찰한다. ③ 물 기화 버튼에 불이 들어오면 응축 과정을 관찰한다. ④ 밸브를 잠그고 압력상승을 관찰한다. ⑤ 압력증가를 관찰 후 실험을 종료한다 ⑥ 실험 종료 후 컴퓨터의 저장된 파일 을 다운로드 받아 보고서을 작성한다.

- 17 -

대 류 열 전 달 실 험

열분야 ( 실험과제 )

평판으로부터의 자유대류 열전달 실험

및 평판(flat plate),단면이 일정치 않게 확장된 휜(finned)등 플레이트의 자유 및 강제 대류 실험과 공기의 속도와 표면온도와의 관계를 정립 할 수 있다.

- 실험보고서

- 대류 열전달 실험장비 - 열전대 온도계, 풍속계, 실험시편 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 자유대류, 강제대류 시편의 종류에 맞도록 시편을 장착한다. ② 풍력계로 입구 공기온도 및 풍속을 측정한다. ③ 가열 후 온도지시계가 정상 상태에 이

르도록 충분히 가열한다. ④ 정상 상태에 도달되면 측정기의 온도 풍속을 기록한다. ⑤ 실험이 종료되면 시편을 정리하고 실험장비의 전원을 종료한다.

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대 류 열 전 달 Kit 실험

열분야 ( 실험과제 )

열 유속을 받고 있는 표면과 그 주변 환

경과의 열저항의 개념을 적용하는 것이다. 또한 휜의 설치 효과도 함께 공부한다.

- 실험보고서

- 열전달 Kit장비 - 시험편, 온도측정장비, Power - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① DAQ에 THERMOCOUPLE을 연결시킨다. ② THERMOCOUPLE과 Fin의 접촉상태를

확인한다. ③ BLOWER를 POWERSTAT와 연결한 뒤 전

압을 60V로 조정한다. ④ LABVIEW프로그램을 실행시킨다. ⑤ 20분이 지나면 실험을 종료하고 자료를

정리하고 전원을 끈다. ⑥ 연결한 THERMOCOUPLE을 해체하고

LABVIEW프로그램을 끈다.

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열 전 도 실 험

열분야 ( 실험과제 )

열전도에 관한 기초사항을 열전도 실험

장치의 비교법에 의한 측정으로 열의 전도를 쉽게 이해함을 목적으로 제작되었으며 시편(Test piece)의 두께를 변화 하여 실험을 행할 수 있다.

- 실험보고서

- 열전도 실험장비 - 열전대 온도계, 히터, 실험시편 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 2시간~ 4시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 시험편을 기준통 사이에 부착시키고 냉각수가 일정하게 흐르는 밸브로 조절한 후 유량계의 유량을 기록한다. ② 온도를 서서히 올려 일정한 열류가 같은 밀도로 흐를 수 있도록 조절 한다. ③ 정상상태에 완전히 도달한 후 온도를

측정한다. ④ 측정이 완료되면 Heater의 온도를 서서히 하강시켜 온도가 50℃ 이하가 되면 냉각수의 공급을 정지시킨다.

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열 전 도 Kit 실험

열분야 ( 실험과제 )

열 유속을 받고 있는 표면과 그 주변 환

경과의 열저항의 개념을 적용하는 것이다. 또한 휜의 설치 효과도 함께 공부한다.

- 실험보고서

- 열전달 Kit장비 - 시험편, 온도측정장비, Power - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① DAQ에 THERMOCOUPLE을 연결시킨다. ② THERMOCOUPLE과 아크릴판의 접촉상

태를 확인한다. ③ Heat patch를 POWERSTAT과 연결한 뒤

전압을 60V로 조정한다. ④ LABVIEW프로그램을 실행시킨다. ⑤ 20분이 지나면 실험을 종료하고 자료를

정리하고 전원을 끈다. ⑥ 연결한 THERMOCOUPLE을 해체하고

LABVIEW프로그램을 끈다.

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복 사 열 전 달 실 험

열분야 ( 실험과제 )

본 실험은 고체 표면의 전방사율을 측정

하기 위한 장치이다. 가열부의 시편을 통한 열복사를 원추형 차폐부를 통하여 복사계 에서 전달되어 전 방사율을 측정한다.

- 실험보고서

- 복사 열전달 실험장비 - 열전대 온도계, 히터, 실험시편 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 2시간~ 4시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 시편을 시편 가열부에 설치한다. ② 복사계, 차폐 및 시편가열부의 위치를 고정한다. ③ 온도조절기를 조절한다. ④ 밀리볼트미터의 지시값이 정상 상태 에 도달하기를 기다려 각 온도지시계 의 온도가 정상 상태에 도달하였는지 확인하고 기록한다. ⑤ 실험이 종료되면 시편을 정리하고 실험장비의 전원을 종료한다.

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복 사 열 전 달 Kit 실험

열분야 ( 실험과제 )

자유대류와 복사열교환의 관계를 식으로

나타내고 실험을 하여얻은 데이터로 시간에 따른 온도 변화량 및 대류 열전달계수, 판의 방사율을 측정하여 이론값과 비교함으로써 오차원인을 분석하고 이를 통해 열전달에 관한 지식을 기른다.

- 실험보고서

- 열전달 Kit장비 - 시험편, 온도측정장비, Power - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① DAQ에 THERMOCOUPLE을 연결시킨다. ② THERMOCOUPLE과 알루미늄 판의 접촉

상태를 확인한다. ③ Heat patch를 POWERSTAT과 연결한 뒤

전압을 80V로 조정한다. ④ LABVIEW프로그램을 실행시킨다. ⑤ 20분이 지나면 실험을 종료하고 자료를

정리하고 전원을 끈다. ⑥ 연결한 THERMOCOUPLE을 해체하고

LABVIEW프로그램을 끈다.

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열 교 환 기 실 험

열분야 ( 실험과제 )

냉수와 온수 사이의 열 교환에 관한 실험으로, 열전달율 및 열 교환량을 측정한다. 병류(Parallel-Flow)와 향류(Counter-Flow)의 실험이 가능하도록 설계 되었으며, 온수 및 냉수의 속도를 가감하면서 층류, 난류(Re값을 계산)의 실험을 행할 수 있다. 또한 판형 열교환기, 이중관형 열교환기, 전열촉진관형 열교환기가 각각 비교 실험을 실시한다.

- 실험보고서

- 열교환기 실험장비 - 온도계, 기록시트 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 2시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 실험장비의 모든 밸브를 잠근다. ② Lab view 프로그램 실행 한다. ③ 실험을 선택하고 기록을 준비한다. ④ 히터를 가동하고 일정온도가 되면 온

도, 냉수를 순환시킨다. ⑤ 안전화시키고 기록하고 실험을 종료한

다.

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보 일 러 열 정 산 실 험

열분야 ( 실험과제 )

연소 장비의 열효율을 계측하는 장비로서 투입한 열량과 그에 의하여 실제로 사용한 열량과의 균형, 즉 입열과 출열의 관계를 정확히 파악하여 평가 할 수 있고, 열효율을 촉진시킴과 동시에 열손실을 줄여 에너지 절약을 기여한다.

- 실험보고서

- 가스보일러, 온도 인디게이터 - 적산열량계 및 Display 장치 - 원격가스메타기, 휴대용 풍량계 - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 보일러 팽창탱크에 물을 채운다. ② 적산열량계 숫자표시를 기록 한다. ③ 가스 지시부의 숫자를 기록한다. ④ 리모컨으로 보일러를 가동시킨다. ⑤ 온수 밸브를 열어 온수를 방출 시키면

서 일정시간 가동한다. ⑥ 가동 중 주요 측정항목을 기록한다. ⑦ 일정시간 가동 후 급수. 온수 밸브를 잠

그고 보일러 전원을 "OFF" 시킨다. ⑧ 전원 플러그 및 가스밸브를 잠그고 정

리한다.

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화 염 가 시 화 실 험

열분야 ( 실험과제 )

가시화장치인 쉬리렌 장치는 광 굴절의 원리를 이용하여 유동체의 정성적인 분석 및 밀도구배, 온도장, 유동 패턴의 가시화를 가능하게 하는 대표적인 광 가시화 장치중의 하나이다. 쉬리렌 장치를 이용하여 화염가시화를 실시하고 화염 분석을 한다.

- 실험보고서

- 쉬리렌, 광원, 카메라 - 화염소스, - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 시스템구성도와 같이 Schlieren System을 구성한다. ② 화염을 쉬리렌 광학장치와 카메라를 이용하여 이미지를 획득한다. ③ 획득된 이미지를 분석하여, 보고서를

작성한다.

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열 펌 프 실 험

열분야 ( 실험과제 )

실험을 통해 이론에서 배운 표준 <P-h

선도>와 얼마나 다른지 알아본고 증발기의 Fan부분 속도를 제어함으로써 성능의 변화 확인 하고, 실험을 통해 각 부분에서 측정된 온도와 압력으로 얻어진 P-h선도와 주요 상태량을 확인한다.

- 실험보고서

-열펌프 실험장비 - 매뉴얼, 작업시트 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 밸브가 모두 Close인지 확인하고 전원을 on 한다.

② 각 부 온도와 압력을 프로그램을 통해 측정한다.

③ 냉각수의 유량을 조절하고 start 스위치을 on한다.

④ 전력량계의 1회전에 걸리는 시간 측정 ⑤ 각부의 온도와 압력을 측정하고 fan속도

를 조절하여 반복 실험한다. ⑥ 냉각수유량을 조절하여 반복실험하고 실

험종료 후 시스템을 종료한다.

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◈ 장비 및 실험과정 이미지

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인 화 점 측 정 실 험

열분야 ( 실험과제 )

인화점이란 가연성 액체의 액면 부근에

서 인화하기에 충분한 농도의 증기를 발산하는 최저온도를 말한다. 혼합가스의 폭발을 예방하기 위해서 정확한 인화점을 측정하여 이들 범위밖에 저장하는 것이 필요하다.

- 실험보고서

- 인화점 실험장비 - 매뉴얼, 작업시트 - 시료( 등유, 엔진오일 등) - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

① 기기를 깨끗이 세척 하고 완전 건조 후 바람이 없는 곳에서 사용하십시오

② 온도계를 삽입하고 시료를 넣고 기기에 장착한다.

③ 시료불꽃볼륨을 활용 불꽃을 켜고 기기를 가열한다.

④ 인화점 범위에 따라 불꽃을 접근시킨다. ⑤ 인화가 발생하면 온도를 기록 한다. ⑥ 같은 방법으로 2회 이상 실험하고 평균

값을 취한다.

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태양광 에너지 측정 실험

열분야 ( 실험과제 )

신 재생에너지중 하나인 태양에너지의

전기적인 특성을 주는 인자를 찾을 수 있으며 태양전지의 효율을 계산할 수 있고 또한 응용 실험을 통하여 태양에너지 활용가능성 및 장단점을 실험을 통하여 습득한다.

- 실험보고서

- 태양광 측정 실험장비 - 매뉴얼, 작업시트 - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 종류

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 열분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

1) 태양전지의 개방전압 및 단락전류 측정 - 개별태양전지의 개방전압 및 단락 전류 측정실험 - 병렬연결시의 개방전압 및 단락전류 측정실험 - 직렬연결시의 개방전압 및 단락전류 측정실험 2) 태양전지의 전기적 특성 값 측정 - 조도 값에 차이를 두었을 때의 개방 전압 및 단락전류 측정 - 다른 방위각을 주어 개방전압 및 단락전류 측정 - 온도의 함수에서 개방전압과 단락전류 관계실험 - 일정조도와 가변부하에서의 측정

3) 태양전지의 활용한 응용실험 - 태양전지의 충전과 활용 - 태양전지를 활용한 램프, 팬, 라디오 구동

유체분야 실험매뉴얼

- 목 차- 유량 측정실험

관로 마찰실험

풍동실험 1 ( 사각 덕트 내에서의 풍속 및 풍량 측정실험 )

풍동실험 2 ( 원통 주위에서의 유동 가시화 실험 )

풍동실험 3 ( 원통주위에서 압력분포 측정실험 )

수동 실험

수두 실험

액체의 점도 측정실험

표면 장력 측정 실험

풍력 에너지 측정 실험

레이놀즈수 측정 실험

유 량 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험은 차압식 유량계의 원리 및 응

용을 이용하는 것을 목적으로 Turbine flow meter, Orifice, Venturi Nozzle 장애물에서의 차압을 측정하고 이를 이용하여 유량을 계산과 비교가 가능하며 실험 치와 이론 치를 비교할 수 있다.

① 마노미터의 눈금이 0점을 조정한다. ② Inverter의 로터리 스위치를 Min에 놓은 후 Run 버튼을 누른다. ③ Blower 의 작동을 확인하고유량을 조절한다. ④ 컴퓨터 화면을 통해 Display된 값과 마노미터 눈금값과의 차이를 비교 한다. ⑤ Blower 의 속도를 다르게 하면서 여러 번 실험한다.

- 실험데이터 시트 - 실험보고서

- 유량실험기 - 컴퓨터set - 막대마노미터용 액체 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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관 로 마 찰 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험의 변수는 유량의 조절에 따라 파이프 3개의 위치 점에서 압력을 측정한다. 본 실험결과를 토대로 차원해석을 실시하여 임의의 조건에서도 만족 할 수 있는 특이 해를 구해봄으로써 차원, 단위 그리고 방정식들의 차원동차성에 대한 이해를 한다. 끝으로 이 방법을 실제 문제에 적용해 봄으로써 그 방법의 효용성과 한계에 대하여 고찰한다.

① 유량조절 게이트 밸브가 닫혀져 있는 지 확인학고 순환펌프를 작동시킨다. ② 유량조절 게이트 밸브를 서서히 열어 주어진 유량의 값으로 유량계의 값을 설정합니다. ③ 유량계의 값이 주어진 값으로 설정되 었다면 다관마모메타의 현 상태의 값 을 읽는다.

- 실험보고서

- 관로마찰 실험기 - 수도물 , 청소용품 등

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 30분~ 1시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

④ 유량을 변화 시키면서 실험을 진행 합니다. ⑤ 실험이 끝났다면 게이트 밸브를 완전 히 닫은 상태에서 전원을 끄고 실험 을 종료한다.

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풍 동 실 험 Ⅰ 유체분야 ( 실험과제 )

( 사각 덕트 내에서의 풍속 및 풍량 측정실험 )

Pitot - static tube를 이용하여 사각 덕

트 내의 전압(Total pressure) 및 정압(Static pressure)의 분포를 측정하고, Bernoulli방정식을 이용하여 덕트 내부에서의 유량을 계산한다

① Pitot-static tube를 검사부의 중앙에 위치하게 한다. ② Micro Manometer와 Pitot-static tube를 연결한다. ③ 휀 모터의 회전속도 다이얼을 기준 풍속에 맞춘다. ④ 워크시트에 주어진 것과 같이 이송장치를 이동하며 유속을 읽어 기록한다. ⑤ ④번 단계를 반복실험하고 , 풍속을 변경하여 작업을 반복하여 자료를 기록한다.

- 실험실습 워크시트 - 산출결과표 - 사각 덕트내에서의 속도분포 - 풍속에 따른 평균 유속, 유량변화 - 실험보고서

- 풍동실험기set - Micro Manometer - Pitot-static tube - 수동 이송장치 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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풍 동 실 험 Ⅱ 유체분야 ( 실험과제 )

( 원통 주위에서의 유동 가시화 실험 )

스모그 발생기를 이용한 공기유동 가시

화 실험을 통하여 공기 유입속도의 변화에 따른 원통주위에서의 공기흐름현상 특히 Separation, Vortex 현상의 변화를 정성적으로 관찰, 이해하는데 실험의 목적이 있다.

① 스모그 분배파이프를 풍동 검사부의 원통부 전방에 설치한다. ② 스모그 발생기를 작동 하여 스모그를 만들고 나오는 것을 확인한다. ③ 다이얼을 이용하여 실험하고자 하는 풍동 Fan의 회전수에 고정한다 ④ 고정된 공기유동 속도에서 영상처리 장치를 이용하여 필요한 부위의 유동 현상의 영상기록을 한다. ⑤ 위의 ③ 번 단계를 반복하여, 실험 하고자 하는 Fan의 회전수를 고정 한 후, ④ 번의 작업을 반복하여 유동 현상의 영상을 기록한다.

- 실험실습 워크시트 - 풍속의 변화에 따른 가시화 영상 - 실험보고서

- 풍동실험기set - Micro Manometer - Pitot-static tube - 스모그발생기 - 수동 이송장치 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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풍 동 실 험 Ⅲ 유체분야 ( 실험과제 )

( 원통주위에서 압력분포 측정실험 )

본 실험은 Pressure Scanner를 이용하

여 원관 주변의 표면압력을 측정하여 이를 분석함으로써 압력측정 기술을 익히고 측정데이터의 분석을 통해 유동해석 능력을 키우는 것을 목적으로 한다.

① Multi-Scanner의 (+/-)압력튜브를 원통에서 나오는 각 튜브에 연결한다. ② 풍동의 전원박스에서 전원을 켜고, RPM을 선정하여 풍동을 가동 시킨다. ③ 풍속의 안전화가 되면 마이크로 마노 메터를 중앙에 설치하고 속도 및 압력을 측정한다. ④ 컴퓨터에서 데이터 값을 입력받아서 워크시트에 입력한다. ⑤ 위의 단계를 3회 반복하여 원통의 각 각의 압력을 측정하여 워크시트에 기록한다.

- 실험실습 워크시트 - 압력계수 비교 그래프 - 실린더 주위에서의 압력분포 그래프 - 실험보고서

- 풍동실험기set - Micro Manometer - Pitot-static tube - Multi-Scanner - 수동 이송장치 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 및 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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수 동 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험을 통해 실험자는 수동 시스템을 이해하고 PIV기술을 익힐 수 있고 원형관 및 원형구 주변유동을 측정함으로서 원형관 후류의 와류유동을 관찰하고 원형구에 작용하는 양력과 항력을 구해 이론적 해석과 비교하고자 한다.

① 수동시스템과 PIV시스템을 이해하고 측정 시편을 측정면에 설치한다. ② 원형관 후류 측정시 카메라의 측정면 중 왼쪽 사이드를 원형관의 중앙에 맞춘다. ③ 레이저를 사용할 경우 카메라의 프레 임에 동기화 하여 Δt 동안 두장의 이미지를 획득한다. ④ 실험조건을 변경하여 위와 같이 반복 하여 이미지를 획득한다. ⑤ Flowvision을 이용하여 두 이미지 간 의 속도장 및 유선을 구한다.

- 와류 유동이미지 - 실험보고서

- 수동실험기 - 동기화장치, 컴퓨터set - 고속카메라, 레이저발생기 - 작업공구(수공구)set - 안전용품 - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 1시간~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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수 두 압 력 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험을 통하여“압력은 주어진 유체에서 수평면 상의 모든 점에서 동일하다” 라는 개념과 정지 유체의 깊이에 따른 압력증가 원리를 이용한 마노미터를 통하여 높이 변화에 따른 압력 변화를 측정 하는 것을 목적으로 한다.

① 데이터 시트의 현재의 온도 및, 기압 등을 기입한다. ② 측정할 포인트의 밸브를 연후에 밸브 와 마노미터의 수은주의 눈금을 같게 한다. ③ 수은주의 눈금차를 읽어서 데이터 시트에 기입한다. ④ 같은 방법으로 5개 측정포인트에 맞추고 시트에 기입한다. ⑤ 실험이 종료되면 실험장비를 정리 하고 끝낸다.

- 데이터시트 - 실험보고서

- 수압용기 - 온도계, U-MANOMETER - 작업공구(수공구)set - 안전용품 - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

◈ 장비 및 실험과정 이미지

- 실험시간은 약 30분 ~ 1시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

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액 체 의 점 도 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험을 통하여 Ostwald's Viscometer를 사용하여 각종 농도의 에탄올수용액의 점도를 측정 하고 농도와의 관계를 알아보고 고찰 할 수 있다.

① 교반기에 일정량의 시료를 준비하고 정해진 온도가 되면 측정 준비를 한다. ② Ostwald's Viscometer의 A에서 B까지 액체가 통과하는 기간을 초 시계를 이용 하여 기록한다. ③ 같은 방법으로 10회 측정하여 평균 값을 취한다. ④ 같은 방법으로 농도가 다른 시료를 측정한다. ⑤ 실험이 종료되면 실험장비를 정리 하고 끝낸다.

- 데이터시트 - 실험보고서

- Ostwald's Viscometer - 교반기, 초 시계, 비이커 등 - 안전용품 - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

- 실험시간은 약 2시간 ~ 3시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

◈ 장비 및 실험과정 이미지

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표 면 장 력 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험은 표면 장력계를 사용하여 표면장력을 측정하여 보고, 표면장력이 생기는 원인과 표면장력 차이의 원인 등에 대해 생각해본다.

① 백금링을 가는 고리의 끝부분에 설치한 후 선 인장 나사를 이용하여 피아노 선을 돌려주고 기준선에 맞춘다. ② 용기 안에 시료 용액을 약 80%정도 넣고 용기대 위에 놓고 조절 나사로 용기대를 위로 올려서 액면과 백금링을 접촉하게 한다. ③ 다이얼을 반시계 방향을 천천히 계속 돌려서 백금링이 수면에서 떨어질때 까 지 돌려준다. 지침이 가리키는 값을 기록한다. ④ 같은 방법으로 농도가 다른 시료를 측정한다. ⑤ 실험이 종료되면 실험장비를 정리 하고 끝낸다.

- 데이터시트 - 실험보고서

- 표면장력계 - 백금링, 비이커 등 - 안전용품 - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

- 실험시간은 약 1시간 ~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

◈ 장비 및 실험과정 이미지

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풍 력 에 너 지 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험은 바람의 조건에 따라서 최대 효율의 전기에너지를 생산하기 위하여 날개의 수, 각도 조건의 변화에 따라 생산되는 전력량 알아보고 풍력발전에 대하여 실험 할 수 있다.

① 풍동 시험 장치를 이용하여 주어진 실험조건을 만든다. ② 실험순서에 맞춰 날개의 모양과 개수 그리고 각도를 정하여 프로펠러를 준비 한다. ③ 전압과 회전수를 측정할 수 있으며, 부하저항의 정도에 따라 생성되는 전류 의 양도 확인 할 수 있다. ④ 같은 방법으로 날개 수, 각도에 따라 측정한다. ⑤ 실험이 종료되면 실험장비를 정리 하고 끝낸다.

- 데이터시트 - 실험보고서

- Wind tunnel, 풍력발전기 성능 시험기 - Micro manometer, Multi meter - Wind pitch kit - 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

- 실험시간은 약 1시간 ~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

◈ 장비 및 실험과정 이미지

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레 이 놀 즈 수 측 정 실 험 유체분야 ( 실험과제 )

본 실험을 위한 실험 장치는 원 관속의 유체흐름 상태를 층류 혹은 난류를 임의적으로 발생시켜 가시화하며 이때 측정된 속도, 유량의 값을 이용하여 유체의 층류, 난류 흐름 상태를 실험 할 수 있다.

① 유량조절밸브(1)가 완전히 닫혔는지 확인하고, 급수밸브(2)에 물 공급 아답터를 연결한다. ② 색소조절 밸브(4)를 완전히 잠그고, 색소액을 약 4/5정도 채운다. ③ 수면이 안정되고, 측정관내의 흐름이 일정하게 되었을 때, 색소액 밸브(4)를 서서히 열어 관내에 색소액이 흐르도록 하고 색소액의 상태를 관찰한다. ④ 유량조절밸브(1)로서 물을 양을 조절 하여 색소유선을 관찰한다 ⑤ 실험이 종료되면 실험장비를 정리 하고 끝낸다.

- 데이터시트 - 실험보고서

- 레이놀즈수 측정장비

- 색소 액, 초 시계, 비이커

- 청소용품

◈ 실험 목적

◈ 실험 순서

◈ 실험결과 산출물

◈ 사용기자재 및 소모품

◈ 실험 활용시 참고자료

- 실험시간은 약 1시간 ~ 2시간 소요 - 조별, 개인별 실험가능 - 유체분야 실험과 순환실험 권장 - 실험실습매뉴얼 및 주차 별 실험계획서 참고하여 편성 요망 - 자세한 문의사항 : 970-7266

◈ 장비 및 실험과정 이미지

Laminar Flow Transient Flow Turbulent Flow

열·유체분야 설계실험 소개

설계실험 예제

설계실험의 개요

설계실험은 별도의 매뉴얼 없이 교과목과 관련 있는 설계요소를 활용하여 실험실습이 가능한 부분을 개발하여 실험수업을 진행 하는 것을 의미한다.

- 교과목의 요소설계 가능여부를 확인한다. - 실험실 담당자와 진행방법을 확인한다. - 기자재, 재료의 구성을 확인한다. - 실험시간 및 운영 방법을 확인한다.

설계실험 활용방법

열 교환기 제작 성능평가실험

단순 열 교환기를 조별로 제안조건을 고려하여 제작하여 열 교환기의 이론과 실무를 습득한다.

풍동, 수동을 활용한 형상 성능평가실험

제안조건을 고려하여 제작된 모형을 풍동, 수동에 장착하여 유동성능 평가를 하여 설계의 중요성 및 창의적인 설계 기술을 습득한다.

열 전달 이론을 활용한 성능평가실험 ( 준비중 )

열 전달 이론을 바탕으로 각종 재질, 형상 등의 제안조건을 바탕으로 설계 제작된 작품을 성능평가를 하여 창의적인 설계 기술을 습득한다.

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