지구를 둘러싸고 있는 대기의 하층 부분을 구성하는 기체를 보통 공기라 말한다. 지상 20km 이하에서는 그 성분이 거의 일정한 비율로 존재하며, 질소, 산소, 기타 혼합기체로 구성된다. 공기밀도란 단위 부피 중에 포함된 공기의 질량을 말한다. 공기는 거의 일정한 성분으로 조성된 혼합기체이지만, 수증기는 변동이 큰 성분의 하나이다. 같은 온도, 같은 압력에서는 습공기의 밀도가 건공기의 밀도보다 작다. 보통 밀도는 압력이나 온도 변화에 따라 변화된다. 따라서 풍량 계산에 사용되는 중요 인자인 공기 상태량에 따른 밀도 계산과정과 actual air flow 와 standard air flow 의 관계를 살펴 보고자 한다.
지구를 둘러싸고 있는 대기의 하층 부분을 구성하는 기체를 보통 공기라 말한다. 지상 20km 이하에서는 그 성분이 거의 일정한 비율로 존재하며, 질소, 산소, 기타 혼합기체로 구성된다. 공기밀도란 단위 부피 중에 포함된 공기의 질량을 말한다. 공기는 거의 일정한 성분으로 조성된 혼합기체이지만, 수증기는 변동이 큰 성분의 하나이다. 같은 온도, 같은 압력에서는 습공기의 밀도가 건공기의 밀도보다 작다. 보통 밀도는 압력이나 온도 변화에 따라 변화된다. 따라서 풍량 계산에 사용되는 중요 인자인 공기 상태량에 따른 밀도 계산과정과 actual air flow 와 standard air flow 의 관계를 살펴 보고자 한다.
Generally the lower part of the Earth's atmosphere, which is 20km above the ground, is called "air." The composition of this area is almost consistent consisting of nitrogen, oxygen, and other gases. Air density refers to the mass per unit volume of earth atmosphere. Though air is made of the mixed ...
Generally the lower part of the Earth's atmosphere, which is 20km above the ground, is called "air." The composition of this area is almost consistent consisting of nitrogen, oxygen, and other gases. Air density refers to the mass per unit volume of earth atmosphere. Though air is made of the mixed gases in a constant composition, the water vapor is one of the very changeable components. The density of moist air is lower than the dry one at the same temperature and pressure. As the density varies according to the pressure and temperature, this paper attempts to explore the main factors in the air quantity calculation by examining first the density calculation process according to the air property, and second the relation between the actual and standard air flow.
Generally the lower part of the Earth's atmosphere, which is 20km above the ground, is called "air." The composition of this area is almost consistent consisting of nitrogen, oxygen, and other gases. Air density refers to the mass per unit volume of earth atmosphere. Though air is made of the mixed gases in a constant composition, the water vapor is one of the very changeable components. The density of moist air is lower than the dry one at the same temperature and pressure. As the density varies according to the pressure and temperature, this paper attempts to explore the main factors in the air quantity calculation by examining first the density calculation process according to the air property, and second the relation between the actual and standard air flow.
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문제 정의
본 논문에서는 공기 상태량에 따른 습공기 밀도 계산과정과 풍량 계산식 및 actual air flow 와 standard air flow의 관계를 살펴 보았다. 항상 일정한 풍량 조건으로 시험하기 위하여 무엇보다 공기 상태량에 따라 계산되는 밀도계산이 중요한 것임을 알 수 있다.
본 논문의 시험은 한라비스티온공조 시험팀 evaporator calorimeter code tester로 시험하였습니다.
제안 방법
본 시험은 입구공기 온도 및 습도를 제어하여 표준밀도 조건과, 고온 다습한 조건, 저온 건조한 조건으로 공기 상태량 별로 actual air flow와 standard air flow로 풍량 시험을 실시하였다.
시험기는 chamber가 설치되어 있어, 입구공기의 공기 상태량을 제어할 수 있는 calorimeter의 code tester를 사용하여 시험을 진행하였으며, 시험 전 온도 및 습도, 압력센서 교정검사를 실시한 후 시험을 진행하였다.
후속연구
따라서 정확한 밀도계산을 위하여 공기의 상태량을 측정하는 온도, 습도, 대기압센서의 정확한 교정이 가장 중요하게 요구되는 인자임을 알 수 있다. 온도 및 습도 제어가 가능한 chamber를 풍량 시험기에 설치하여 공기 상태량 변화를 최소화시켜고, standard air density 보상 프로그램을 적용하여 공기 상태량에 따른 풍량편차를 최화화 시키는 방법이 시험 신뢰성을 향상시키는 방법이 될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
공기는 무엇으로 구성되었으며 비율은 어떠한가?
공기는 질소, 산소, 아르곤, 탄소가스, 수증기 등의 혼합물이며 체적비율로 보았을 때 질소 78%, 산소 21%, 그외 혼합물이 약 1%를 차지한다. 이러한 수증기를 포함한 주위공기를 moist air라 하고, 수증기를 포함하지 않은 공기를 dry air라 한다.
습공기는 무엇의 혼합물인가?
moist air는 dry air (N2 + O2 + Ar + CO2 + Ne + He)와 H2O의 혼합물이고, dry air는 질소 78%, 산소 21%, 탄소가스, 아르곤, 헬륨 등 H2O를 제외한 기체가 혼합된 이상기체를 dry air라 한다.
actual air flow는 무엇이며, 무엇에 따라 풍량 차이가 발생하는가?
actual air flow는 실제공기밀도를 사용하여 풍량측정 노즐로 측정한 풍량이며, 실제 공기 상태량건구온도, 상대습도, 대기압에 따라 풍량 차이가 발생한다. 특히 우리나라와 같이 사계절이 뚜렷한 자연상태에서는 하절기 밀도와 동절기 밀도가 큰 차이를 보이고 있어, 입구공기의 온도 및 습도 제어가 가능한 chamber를 설치하여 계절과 날씨에 따른 공기 상태량 변화를 최소화하여 항상 일정한 공기 상태량에서 시험을 진행하는 것이 바람직하다.
참고문헌 (1)
ASHRAE STANDARD, 1987 With Minor Editorial Changes, ANSI/ASHRAE 41, 2-1987 (RA 92)
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