화학공학실험 결과보고서 종말속도

소개글

화학공학실험 결과보고서 종말속도

목차

1.실험목적
2.Data 처리
3.결과분석
4.결론 및 토의

본문내용

1) 종말속도 이론값은 입자끼리의 충돌이 없고 입자의 운동으로 인하여 손실되는 에너지가 없다고 가정했기 때문에 높은 점도에서의 오차가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한 이론값은 벽면으로부터 충분히 멀리 떨어져 있다 가정했기 떄문에 침강동직경이 작을수록 구슬에 작용하는 shear stress 영향 때문에 오차가 커지게 된다.

2) 마지막 구간을 종말속도라 가정하고 실험값을 얻었기 때문에 실제 종말속도는 더 작은 값을 가질 수 있고 따라 서 실제 오차는 계산된 결과보다 더 커질 가능성이 존재한다.

3) 침강동 내의 점도가 균일하지 못하여 (중력의 영향으로 밀도차에 의해 분포되어 있었다.) 미지의 농도를 구하는 실험에서 99%의 농도값을 얻었다. 실험 그래프에서 알수 있듯이 초기속도 밀도가 낮은 글리세린을 통과하기 때 문에 상당히 빠름을 알 수 있다. 또한 시행오차로 계산한 미지농도의 종말속도는 스톡스법칙으로 계산한 100%농 도의 종말속도와 그 값이 비슷하였다 이로 보아 시행오차로도 종말속도를 예측하는데 큰 무리가 없다고 판단할 수 있다.

4) 핸드북을 사용하여 점도와 밀도값을 얻었는데 실험온도에 대한 점도, 밀도값을 이용하기 위하여 내삽을 하였다. 온도에 민감한 점도는 내삽에 의해 오차가 발생했을 수 있다. 유체역학에서 배운 온도를 통해 점도를 구하는 도 표를 사용했다면 그 오차값이 줄었을 것이다.

5) 입자는 완벽한 구형고체라 가정하였고 표면거칠기를 고려하지 않았기 때문에 실험값은 이론값보다 더 작은 종말 속도 결과를 보인다.

6) 침강동내의 불균일한 농도와 유체내 기포, 이물질등에 의해 종말속도에 큰 영향을 주었을 것이다.
유체내 기포나 이물질등은 종말속도를 감속시키는 영향을 주었을 것이고 불균일한 농도는 종말속도값이 실제 균 일한 농도에서보다 작은 값이 나오게 되는 결과를 유발한다.

7) 전단응력을 보정해주기 전 실험값(종말속도)은 이론값보다 작은 결과를 보이는 데 이는 벽에서 발생하는 전 단응력의 작용과 실제 입자충돌로 손실되는 에너지를 없다고 가정한 데 원인이 있다.
실제 데이터상에서도 전단응력을 보정해줌으로써 오차율이 작아짐을 확인할 수 있었고 실제값에 더 가까워짐을 알 수 있었다. 따라서 종말속도의 이론값을 계산할 때 필요조건으로 보정인자를 가감해주어야 한다.

참고 자료

1) 단위조작 7th Edition Warren L. McCabe , McGrawHill 출판 (pp.143 ~ 146)
2) Perry’s Chemical Engineers’ Handbook
3) http://www.dow.com/glycerine/resources /table18.htm (10.03.24검색)
4) 단위조작 입문, 박창호등 5명 공저, 지인당 출판 (pp. 395~405)