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문제 정의
- 그림 2와 같은 지상에 노출된 배관은 외기온도가 -12℃ 이므로 열손실이 일어나 관 내 물의 온도는 낮아지고 만약 밸브가 폐쇄된 상태라면 A-B 구간은 동결 된다. 그러면 여기서 노출된 배관 끝에 설치된 밸브가 어떤 기능을 가지고 어떻게 동작 하게 된다면 동결이 방지되는 지를 살펴보자.
- 동결 방지 또는 동결로 인한 피해를 줄이기 위하여 고민해 오던 일들로부터 자유로워 질 수 있기를 기대하는 바이다.
- 본고(稿)는 동결역학(凍結力學, Dynamic of Freeze)의 입문서로써, 그동안 여러가지 상황, 예를 들면 기관차 냉각설비(locomotive cooling system)의 동결, 제조공정 설비의 동결, 태양열 집열기의 동결, 노출된 장비나 배관의 동결 등등 흔히 경험하는 사고에 대하여 어떻게 이를 방지할 것인가에 대한 해답을 제시하고 나아가 선진 국가들이 오래전부터 사용하여 동파(凍破)사고로 인한 막대한 손실을 줄임으로써 크게 경제적 효과를 누리고 있는 동결방지밸브(Freeze Protection Valve, FPV)에 대한 정보를 제공할 것이다.
- 1Kcal의 정의를 적용하면 물을 전부 기화 시키거나 얼게 하기 위해서 큰 용기는 적은 용기에 비하여 두 배의 열이 필요하다. 자연적인 형태로써의 연못을 예로 들어보자. 연못이란 땅이 침하되고 거기에 물이 채워진 것인데, 가장자리는 수 cm의 깊이로부터 중앙은 수십, 수백 cm의 깊이다.
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