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[유체이동현상] 화장실로 배우는 실생활 유체역학

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    • 소개글
    [유체이동현상] 화장실로 배우는 실생활 유체역학에 대한 자료입니다.
    목차
    1. 서론

    2. 문제제기

    (1) 현재 화장실의 상태

    (2) 원하는 화장실의 상태

    (3) 개선시켜야 할 방안

    (4) 가정

    3. 문제해결

    (1) 환풍기

    1) 환풍기의 원리

    2) 가정

    3) 문제해결

    (2) 양변기

    1) 양변기의 구조

    2) 사이펀 원리

    3) 문제 해결

    (3) 욕조

    욕조에 물 받기

    욕조에서 물이 빠져나갈 때의 유량

    4. 참고문헌


    본문내용
    1. 서론
    요새 집 화장실 수도꼭지에서 물이 너무 많이 샌다. 고칠 줄을 몰라서 그 물을 받아 변기 물로 쓰기로 했다. 그런데 가끔 물이 부족한지 넘어가지 않을 때가 있다. 그냥 물이 부족해서 그러겠거니 하고 넘어갔었는데, 프로젝트 기간이 다가오자 궁금해지기 시작했다. 물이 부족해서 그런 것 같기도 한데, 변기에서는 어떤 식으로 물이 넘어가게 될까? 예전에는 ‘물이 어느 정도 차면 넘어가는 구나’ 하고 생각했었는데, 프로젝트를 준비 하고 자료를 조사하면서 그냥 넘어가는 건 아니라는 걸 알게 되었다. 변기에 대해서 알아내고 나니, 저쪽 벽에 붙어 있는 환풍기가 눈에 띄었다. 저 조그만 환풍기는 팬만 돌아갈 뿐인데 어떻게 이 안의 공기를 어느 세월에 다 환기 시키지? 그런데 공기가 환풍기를 통해서 환기가 되긴 되는 걸까? 곰곰히 생각해보니, 환풍기의 원리도 모르고 있었다. 아차, 화장실에는 참 많은 것들이 있는데 이것들이 어떻게 돌아가는지, 무슨 역할을 하는지도 제대로 모르고 있었다니..
    기왕에 이렇게 프로젝트를 시작하게 되었으니, 비록 까다롭고 복잡하지 않을지언정 몰랐던 것들을 알아가는 것이 나을 것 같아서 화장실에 있는 큼직큼직한 유체이동현상을 골라 조사해 보았다. 바로 환풍기와 양변기, 욕조다. 단순 원리보다는 문제점이 있는지, 있다면 해결할 수 있는지, 해결할 수 있다면 어떻게 해야 하는지 등에 초점을 맞추었다.

    2. 문제제기
    (1) 현재 화장실의 상태
    A씨는 아침에 눈을 뜨면 제일 먼저 화장실을 간다. 화장실에 간 그는 샤워할 물을 욕조에 받으려고 욕조의 수도꼭지를 틀고 변기에 앉는다. 약 3~4분 정도 변기에서 일을 보았더니 변기가 고장나 물이 내려가지 않는다. 나중에 변기에 물을 부으려고 일단 덮어놓은 후, 세면대에 가서 면도를 하고, 이를 닦고, 세수를 한다. 이러는 동안 약 10여분의 시간이 흐르는데, 여전히 욕조에는 물이 다 차지 않았다. 환기시키려고 틀어놓은 환풍기는 작동을 하는지 안 하는지 냄새가 여전하다. 목욕을 마치고 욕조 바닥의 뚜껑을 열었다. 출근 준비를 위해 옷을 입고 5분 뒤 화장실에 다시 들어왔을 때, 물은 여전히 빠지는 중이였다.

    (2) 원하는 화장실의 상태
    A씨는 아침에 눈을 뜨면 제일 먼저 화장실을 간다. 화장실에 간 그는 샤워할 물을 욕조에 받으려고 욕조의 수도꼭지를 틀고 변기에 앉는다. 약 3~4분 정도 변기에서 일을 보았더니 변기가 고장나 알맞은 양으로 물을 받아 내렸다. 그 후, 세면대에 가서 면도를 하고, 이를 닦고, 세수를 한다. 이러는 동안 약 10여분의 시간이 흐르는데, 욕조에는 물이 다 차있었다. 환기시키려고 틀어놓은 환풍기에 의해 모든 냄새가 다 빠진 상태였다. 목욕을 마치고 욕조 바닥의 뚜껑을 열었다. 출근 준비를 위해 옷을 입고 5분 뒤 화장실에 다시 들어왔을 때, 물은 다 빠진 상태였다.

    (3) 개선시켜야 할 방안
    ① 환풍기를 이용해서 환기를 시키는데 몇 분 내에 화장실 내에 모든 공기를 환기시키려면?
    ② 욕조 안에 물을 더 빨리 받고 더 빨리 뺄 수 있을까?

    참고문헌
    - Fluid Mechanics for Chemical Engineers, Noel de Nevers, Mcgraw-hill 3rd edition, 2005
    - 소방유체역학, 이수경외 6인, 신광문화사, 2008
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