'2023/05'에 해당되는 글 3건

  1. 2023.05.26 :: 원형 파이프 VS 각 파이프
  2. 2023.05.02 :: 동결심도
  3. 2023.05.02 :: 물을 가열하는 시간을 계산하는 방법 (1)
주말농장 2023. 5. 26. 09:56


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어떤 종류로 사용할것인지 고민. 지금이라도 각 파이프로 구매하여 설계를 변경할지 아니면 원형 파이프로 계속 갈지 고민

" 결론은 원형 파이프"

퍼왔습니다. : https://maxengkr.tistory.com/213

하중과 응력을 받는 구조물 설계시 원형 파이프를 사용할 것인지 각 파이프를 사용할 것인지 고민을 하게 된다. 장단점이 있다.

​- 작업성 : 각 파이프가 제관 및 용접 작업성이 좋다고 볼 수 있다. 단 밴딩을 해야 하는 경우 밴딩성은 원형이 유리하다.

​- 단위 중량당 강도 : 인장/압축 하중만 받아야 하는 트러스 구조물의 부재인 경우 하용 하중이 단면적에만 비례하므로 각 파이프가 유리하다고 할 수 있다. 하지만 실 설계 및 응력 해석을 해 보면 알 수 있지만 순수하게 인장 및 압축 응력만 받지는 않는다. 즉, 적설량 (Snow Load) 및 풍량 (Wind Pressure) 을 고려해서 설계해야 하는 외부 구조물의 경우, 측면에서 하중을 받는 경우는 굼힘 응력이나 비트림 응력이 걸린다. 역시나 품을 팔아야 한다. 조건에 따라 구조물을 모델화 시켜 응력 계산을 해 봐야 한다. 굽힘 하중이나 비틀림 하중을 받는 경우는 원형이 유리하다고 할 수 있다. 경기용 자동차의 롤 케이지 (Roll Cage) 는 모두 원형을 사용하는 것을 알 수 있다.

​단위 길이당 중량이 가장 근접한 두 부재를 비교해 보면 쉽게 알 수 있다. 단면 이차 모멘트 ( Second Moment of Intertia ) 와 비틀림 상수 (Torsioning Constant) 를 비교한다. 예들 들어 20X20X2.5mm (두께) 치수의 각환봉은 1미터당 무게가 1.25 kg 이고 26.9X2mm (외경X두께) 치수의 원형은 단위 무게가 1.23 kg/m 이다. 따라서 이 두 부재의 값들을 비교해 보면 쉽게 설명이 된다. 단면적 차이는 거의 없는 반면 단면 이차 모멘트 및 비틀림 상수의 차이는 크다. 단연코 원형을 사용하는 것이 유리하다.

규격 단위 중량 [kg/m] 단면 [cm^2] 단면 이차 모멘트
[cm^4]
비틀림 상수
J [cm^4]
SQ20X20X2.5 1.25 1.75 0.766 1.39
Ø26.9X2 1.23 1.57 1.22 2.44

 

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동결심도 

경기,수원 땅을 깊이 파야 되겠습니다.

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모음 1

1리터 1도가열당 1kcal, 물 온도 5도, 100도까지 가열
2리터 x 95 = 190kcal

가스렌지가 7000kcal/h 라고 할 경우
7000 / 60 = 117kcal/min
190/117 * 60 = 98초

제가 아는선은 요정도고 효율이 변수로 들어갈테니 좀 더 걸릴겁니다.
끓여서 기화되려면 증발잠열이 539kcal이므로 9분 12초


2000*60 = 120000
5000/60 = 83
120000/83 = 1445

 

모음 2

Pt = (4.2 * L * T) / 3600이라는 공식을 사용하면 한 온도에서 다른 온도로 물의 특정 양을 가열하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있습니다. 위의 방정식에서 Pt로 표시된 것처럼 물을 가열하는 데 사용 된 전력을 계산 한 후에이 숫자를 히터 요소 등급으로 나누어 물을 가열하는 데 걸리는 시간을 확인합니다.

Pt = (4.2 * L * T) / 3600. Pt는 물을 가열하는 데 사용되는 전력 (kWh)입니다. L은 가열되는 물의 리터 수이고 T는 섭씨로 표시 한 온도의 차이입니다.

방정식에 적절한 숫자를 입력하십시오. 20도에서 100도까지 20 리터의 물을 가열한다고 상상해보십시오. 그러면 공식은 다음과 같습니다. Pt = (4.2 * 20 * (100-20)) / 3600 또는 Pt = 1.867

 

히터 요소 등급으로 1.867로 결정된 물을 가열하는 데 사용 된 전력을 kW로 나눔으로써 물을 가열하는 데 걸리는 시간을 계산합니다. 따라서 히터 요소 정격이 3.6 kW 인 경우 방정식은 가열 시간 = 1.867 / 3.6 또는 가열 시간 = 0.52 시간과 같습니다. 따라서, 3.6 kW의 정격을 가진 요소로 20 리터의 물을 가열하는 데 0.52 시간이 걸릴 것입니다.

모음3

500 W 전열기로 0.8 L 물을 15에서 100까지 가열하는데 20

 

 

500 W의 전열기로 0.8 L의 물을 15에서 100까지 가열하는데 20분이 걸린다.

외부로 방출되는 열량은 몇 %인가?

 

---------------------------------------------------

 

1 kW = 1 kJ/s 이므로,

500 W의 전열기로 20분간 가열한 열량(kJ)을 계산하면,

(0.5 kJ/s) × (20 min) × (60 s / 1 min) = 600 kJ

 

 

15  0.8 L(= 0.8 kg) 100로 올리는데 필요한 열량(kJ)을 계산하면,

q = C m Δt

= (4.184 kJ/kg•℃) × (0.8 kg) × (100-15 ) = 284.5 kJ

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

 

외부로 방출된 열량의 백분율을 계산하면,

[(600  284.5) / 600] × 100 = 52.6%

 

 

: 52.6%

 모음4

 

전기온수기 가열 시간 계산식

 

Q = C × M × T

(C는 비열 = 1 Kcal/Kg., M은 질량 1L = 1Kg, T는 온도차)

1 Kw = 860 Kcal.

 

예시 1 : 270L80로 가열하는데 걸리는 시간.(물의 평균온도는 10로 본다)

Q = 1 Kcal/Kg.× 270 Kg × (80-10)

Q = 18900 Kcal

1 Kw = 860Kcal 이므로 270L 의 전기적 용량은

(18900 ÷ 860)Kcal = 21.976 Kw

 

270L 의 전격 용량은 2.7Kw/시간

따라서 21.976 ÷ 2.7 = 8.14시간

즉 다시 말해서 270L 80까지 가열하는 데 걸리는 시간은 8시간이다.

 

예시 2 : 410L80로 가열하는 데 걸리는 시간

Q = 1 Kcal/Kg.× 410 Kg × (80-10)

Q = 28700 Kcal

28700 ÷ 860 = 33.37 Kw

33.37 ÷ 4.1 Kw = 8.13시간 즉 80까지 가열하는데 대략 8시간이 걸린다.

 

예시 3 : 60L 80로 가열하는데 걸리는 시간.

Q = 4200 Kcal

4200 ÷ 860 = 4.9 Kw

270 L에서는 4.9 ÷ 2.7 = 1.8시간 즉 1시간 50분 정도가 걸린다.

410 L에서는 4.9 ÷ 4.1 = 1.2시간 즉 1시간 15분 정도가 걸린다.

 

* 주의사항

축열식 온수기는 물이 완전히 채워졌을 때 히터가 가열된다. 따라서 이론상으로는 60L가열시간은 1시간에서 2시간이지만 실제로 온수를 쓸 때는 8시간의 가열 후에 사용할 수밖에 없다. 다만 축열식 온수기이기 때문에 온수가 저장이 되므로 8시간 가열 후 사용량에 따라 온수 가열 시간이 차이가 난다.

 

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