B-6 유체마찰손실 및 유량 측정

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화학공학실험

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화학공학실험
<유체마찰손실 및
유량 측정>
<요약>
유체가 관을 흐를 때 관의 방향이나 크기가 달라져서 유체의 유속이나 방향이 변하면 표면마찰 이외의 마찰이 생기게 된다. 이러한 영향은 정확히 계산하기가 어려우므로 실험 자료에 의존하는데 이러한 값들을 계산하여 유체수송시스템과 같은 효율적 장치를 조작할 수 있다.
층류 유동에서는 수평파이프 내의 완전히 발달된 유동에 대한 압력강하는 해석적인 방법으로 구할 수 있다. 단위 길이 당 압력강하가 부피유량의 1승에 비례한다. 관경이 일정한 원관 내를 비압축성 유체가 정상류가 층류로 흐르고 있다. 그러나 난류 유동에서 우리는 압력강하를 해석적인 방법으로 구할 수 없다. 따라서 실험적 결과에 의존해야만 하고, 실험자료를 서로 연관시키기 위해 차원해석법을 이용한다.
이 손실들은 같은 크기의 손실을 일으키는 직관의 길이로 환산한 상당길이(equivalent length, le)를 구해서 알 수가 있게 된다.
유체를 수송함에 있어서 관의 직경과 굴곡의 정도는 중요한 변수이다. 우리는 이 실험에서 이러한 인자에 따라 유량에 어떤 변화가 일어나는지 관찰하고 각종 유량측정장치에서의 유량도 측정할 수 있다. 본 실험에서 실험치 data는 전압차(mV - 실제는 %로 나왔다)로 나오게 되는데 이것을 mmH2O로의 환산식
ΔP(mmH2O) = 5000 × %/100
을 사용하면 이론치에서 나온 mmH2O와 쉽게 비교할 수 있다.
이러한 과정을 통해 유체수송시스템의 설계방법에 대한 기초를 익히고 더 응용된 학습을 통해 직접 운전할 수 있는 능력까지 키울 수 있다.

참고 자료

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