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  액체 Ejector 질문
  글쓴이 : 파르데스   고유ID : dynast     날짜 : 18-04-11 22:47     조회 : 299    
안녕하세요.
Ejector의 기본 원리가 유체가 벤츄리를 지나면서 좁은 유로를 지날 때 속도가 증가하고 압력이 감소하여 그 압력의 차이로 진공을 생성하는 것으로 알고 있습니다.(베르누이의 정리) 
그런데 이것이 기체일 때는 직관적으로 이해가 가는데, 물(액체)을 흘려주어도 약진공이 생길 수 있나요? 저희 실험실에 있는 Aspirator라던지, 물을 벤츄리로 흘려주어 약진공을 잡는 설비가 있는데 이부분이 잘 이해가 가지 않습니다. 제가 생각하기로는 액체의 경우에는 비압축성유체라 속도가 빨라져도 압력이 진공을 잡을 수 있을 정도까지 떨어진다는 것이 잘 이해가 가지 않네요. 기체는 압력이 저압으로 형성되지만 액체가 100mmH2O와 같은 압력을 형성할 수도 있는 것인지요.

그리고 그 설비 매뉴얼에 보면 온도를 낮추어 주면 진공이 더 잘 걸린다고 되어 있는데 그 부분도 잘 이해가 가지 않습니다. 온도와 진공도가 왜 상관이 있는 것인지요. 온도가 낮아 Vapor Pressure가 낮기 때문인 것인지 궁금합니다.

파르데스 dynast   18-04-12 09:07
회사에 와서 다시 확인해보니 온도를 낮추면 이젝팅 효과가 감소한다고 나와 있습니다. 반대로 적었네요.
그렇다면 Vapor Pressure도 아닌 것 같은데 그 이유가 궁금합니다.
스테파노 Stefano   18-04-12 23:45
(1) Ejector의 좁은 노즐을 유체(액체 혹은 기체)가 흘러가면서 그분에서의 압력이 낮아지는 현상은 기체나 액체가 동일하게 나타납니다. 

실험실의 Aspirator의 경우 액을 노증을 통해 분출시키면 노즐 부분의 압력이 낮아져 진공이 형성됩니다.  진공이 형성되면서 시스템 안에 있는 분자들의 양이 줄어들어 압력이 떨어집니다.   

(2) 액체라서 베르뉴이 원리가 동일하게 적용되지요.    액체 ejector서 빨아들이는 부분이 아니고 액이 분출어 나가는 Ejector  출구 부분에서는 액의 관성에 의한 운동에너지에 의해 압력을 나타낼 수도 있지요. 

(3) 시스템내에 액상이 존재하고 있고 여기에 진공을 걸어줄 때 걸리는 압력은 온도에 따라 달라질 수 있습니다.  이는 증기압 현상에 기인하는 것입니다.  액의 온도에서 나타내는 압력이 바로 증기압인데  온도가 높아지면 압력이 높고 반대로 온도가 낮아지면 압력은 같이 낮아집니다.
파르데스 dynast   18-04-13 10:01
스테파노님 답변 감사드립니다.

(3) 부분이 잘 이해가 가지 않는데 온도가 낮아지면, 액체의 압력(증기압)은 더 낮아지기 때문에 기체와의 압력차이가 더 커지고, 기체를 더 흡입(진공도 증가) 하는 것이 아닌지요? 잘못 생각하고 있는 부분이 있다면 알려주시면 감사하겠습니다.
Stefano    18-04-15 15:37
(1) 액의 온도가 낮아지면 더 낮은 압력에서 증발하기 때문에 압력이 낮아지는 것이지요. 
용기가 밀봉되어 있다고 보고 공기는 들어있지 않다고하면 그 용기내의 압력은 그 온도에서의 증기압력을 나타냅니다. 

(2) 진공펌프로 액에 진공을 걸게 되면  용기내 압력은 액의 증기압까지 압력을 낮출수 있으나 그 압력 이하로 진공을 걸 수 없습니다.    질문에서  <...온도가 낮아지면, 액체의 압력(증기압)은 더 낮아지기 때문에....>부분은 맞는 이야기 인데 그 뒤의 문장 <...기체와의 압력차이가 더 커지고, 기체를 더 흡입하는 것...>이 부분은 성립되지 않는 설명입니다. 

(3) 시스템의 압력은 액의 표면에서 증발되어 나오는 유량과 진공장치에서 배출해내는 유량이 평형을 이루는 압력에 자동으로 맞추어 집니다.    액이 증발하면서 잠열을 빼앗아 가게 되는데  이로 인하여 액의 온도는 점점 떨어지고 진공도는 진공펌프로 배출하는 용량에 맞추어져  평형에 도달합니다. 

(4) 맨 처음 질문에서 <...온도를 낮추어 주면 진공이 더 잘 걸린다고 되어 있는데..>라고 쓰인 부분은 바로 이를 언급한 것입니다.  진공펌프의 용량 시스템 용량이 정해져 있는 상태에서 온도가 높을 때는 진공펌프로 도달할 수 있는 최대의 진공도는 그 액의 온도에서의 증기압이 되고  온도가 낮을 때에도 도달 최대진공도는 그 액의 증기압이 됩니다.  후자의 경우가 증기압이 낮기 때문에 도달할 수 있는 진공도가 낮습니다.    이해하기 어려운 시스템이 아닙니다.
파르데스 dynast   18-04-17 09:19
감사합니다!! 이해가 되었습니다.
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