탱크액위실험 파이널

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과 및 분석
5. 고찰 및 문제풀이
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
- 탱크의 액위를 제어함으로서 시간 도메인에서 나타나는 공정의 미분방정식들을 편차변수화 하고, 이를 일차계로 근사화시켜 라플라스 도메인으로 변환 후 공정의 반응을 라플라스 영역에서 살펴보고 이를 다시 시간도메인으로 변환함으로서 공정의 동적 거동을 알아보는데 있다.

2. 이 론
1-1. 1차계의 동력학적 현상 및 전달 함수

그림 1-1과 같이 액체가 유량 으로 유입되어 밸브를 통하여 으로 유출되는 경우의 동력학적 현상을 조사해 보자.


탱크에서 유출되는 유량과 액위와의 관계는 제곱근의 법칙에 의하여 식(1-1)과 같이 나타낼 수 있으며 그림 1-2와 같이 도시된다.

여기서, h는 액위이고 K는 유량법칙 상수이다.

밀도의 변화가 없다면 이 계의 질량수지는 다음과 같은 미분방정식으로 표시할 수 있다.
여기서, A는 액위 h에서 탱크이 단면적 t는 시간이다. 탱크 단면적이 일정하다고 가정하고 식(1-1)을 식(1-2)에 대입하면
식(1-3)은 비선형 미분방정식이다.
시스템 분석은 대부분 일정한 조작조건에서 변동을 다루므로, 이 조작조건에서 유출량을 Tayler급수 전개하면 (1-4)식이 된다.

참고 자료

· ‘화공실험1’ 전남대학교 공과대학 화학공학부
· ‘화학공정제어 / 유의연․선우 창신․유민수․강성주(공역) / 94.08.25 개정7쇄
9장. 전달함수와 입력-출력모델
10장. 1차계의 동적 거동
11장. 2차계의 동적 거동”