열린계에서 물질수지와 유체의 흐름은 어떻게 될까?

 

 

 

안녕하세요~! 오늘은 화공열역학 유체의 흐름에 대해 알아볼거에요.

여태 다뤄왔던 공정은 닫힌계에서 다뤘었는데

열린계에서는 좀더 특별한 흐름의 변화가 있어요. 한번 볼까요?

 

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흐름을 이해하기 전에! 기본적인 용어부터 살펴볼게요.

이에요.

특히 부피유량의 경우 체적유량이라고도 하니 잘 알아두세요.

 

 

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두번째로는 이 유량들 사이의 관계에 대해 알아볼 거에요.

 

 

측정량들 사이에는 이러한 관계가 있는데

필수적으로 암기해야 할 부분이에요!!!

 

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이제 정말 열린계에서의 물질수지를 알아볼게요.

 

 

우선, 이 그림을 보세요 .

델타 ( 질량유량)fs는 나중질량-처음질량 을 말해요.

 

윗 그림과 같은 그림에서는 대상 부피를 기준으로

m3-m1-m2

입니다.

 

잠깐, 여기서 대상 부피란?

분석을 위해 인식되는 공간 영역을 말해요.

계랑 비슷한 개념이에요.

들어오면 + 나가면 - 라고 표기해요.

 

또 여기서 대상 부피내 질량 변화율은

mfs에 - 를 붙인 값과 같아요.

여기에 아까 외웠던 공식을 넣어보면

따라서 다음과 같은 식이 성립해요.

 

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정상상태에서의 물린수지

열린계에서의 정상상태

 

정상상태란 (=steady state)?

시간에 의존하지 않고 항상 같은 양만 남아있는 상태를 말해요.

 

아까 식을 다시 볼게요,

정상상태의 경우 시간에 따라 양의 변화가 없으니,

이 됩니다. 따라서 위 식에 넣으면

△(quA)fs= 0

이 됩니다.

 

즉,

 

다음과 같은 식이 성립해요.

 

 

 

 

 

 

 

 

지금까지 열린계에서의 물질 수지에 대해 알아봤어요.

다음 포스팅은 열린계에서의 에너지 수지에 대해 알아볼게요.

그럼 다들 열공하세요~!