[반응현상실험] 유동층실험(Fluidized Bed Experiment)
- 최초 등록일
- 2009.12.09
- 최종 저작일
- 2008.12
- 8페이지/
한컴오피스
- 가격 1,500원
![할인쿠폰받기](/images/v4/document/ico_det_coupon.gif)
소개글
화학공학
반응현상실험
A 자료
목차
1. 실험목적
2. 이론
3. 실 험
5. 고 찰
본문내용
1. 실험목적
(1)유동층이 일어나는 조건과 고정층 및 유동층에서의 압력강하를 이해한다.
(2)공업적으로 유동층이 이용되는 공정을 알아본다.
본 실험은 유체인 물로 고체입자를 펌핑시켜 형성된 유동층의 높이와 압력강하 및 유량속도를 측정하고 고정층과 유동층의 흐름현상을 관찰해 본다.
2. 이론
◆ 유동층(fluidized bed)
고체 입자층에 액체나 기체가 아주 저속으로 통과하면 입자들은 움직이지 않고 압력강하가 나타난다. 유속을 조금씩 증가시키면, 압력 강하와 개별 입자에 대한 항력이 증가하여, 마침내 입자들이 움직이기 시작하고 유체 중에 현탁된다. 현탁물은 밀도가 큰 유체와 거동이 마찬가지이므로, 완전 현탁 입자의 상태를 기술하는데 유동화(fluidization) 및 유동층(fluidized bed)이라는 술어를 사용한다.
(1) 고정층(fixed bed)
가 1과 1000사이 일 때 고정층을 통하는 유체의 압력강하는 Ergun식으로 구할 수 있다.
L : bed height
: superficial or empty-tower velocity
: sphericity
: equibalent particle diameter
: porosity, void fraction
[그림 1]에서 분산판밑에서 공기 혹은 액체를 저속으로 도입하면, 층을통해 상승하지만, 입나는 움직이지 않는다. 입자가 아주 작으면, 입자사이의 유로에서의 흐름은 층류가 되고, 층에서의 압력 강하는 공답속도 에 비례한다. 유속이 조금 증가하면 압력 강하가 증가하지만, 입자는 움직이지 않고, 층 높이는 그대로 유지된다. 유속이 어떤 값에 이르면, 층에서의 압력 강하가 입자에 작용하는 중력 즉 층의 무게와 균형을 이루는 상태가 되며, 유속이 이 이상 증가하면 입자가 움직이기 시작한다. 그림의 A가 이 점이다. 입자들이 서로 접촉하고 있는 상태에서도 층이 약간 팽창하기도 하는데, 이 조금만 증가해도 의 몇 %증가를 상쇄하여 를 일정하게 유지하기 때문이다. 유속이 더욱 증가하면 입자들이 서로 충분히 떨어져서 층 안을 돌아다니게 되어, 참 유동화가 일어난다.(점 B) 유동층의 유량을 점점 감소시키면, 압력 강하는 일정하면서도 층 높이가 감소하여, 선 BC를 따르는데, 이 선은 유속을 증가시킬 때 관찰한 것이다. 그러나 층의 최종 높이는 고정층의 초기치보다 커지는데, 유동화 상태에서 천천히 가라앉을 때에 비하여 한꺼번에 들어부었을 때 한층 치밀하게 충전되기 때문이다. 결과적으로 저속일 때의 압력 강하는 초기 고정층에 비해 적어진다.
참고 자료
없음