직관부 마찰손실수두 측정

소개글

직관부 마찰손실수두 측정

목차

1. 서 론
1-1 실험의 목적
1-2 실험에서 필요한 이론
(1) 질량보존 법칙
(2) 베르노이 방정식
(3) 오차 전파의 법칙
(4) 운동에너지 보정계수
(5) 노즐
1-3 위어미터 적분 증명


2. 본 론
2-1 실험장치
2-2 실험장치의 개략도
2-3 실험방법
2-4 실험 유의사항
2-5 실험측정 및 풀이 방법
2-6 실험 결과

3. 결 론
3-1 고찰
3-2 결론

※ 참고문헌

본문내용

1. 서론

1-1 실험의 목적

관내를 흐르는 유체의 역학적 특성을 표현하는 물리량으로 유량(Flow rate)이 있다. 이 유량을 측정하는 방법으로 여러 측정도구가 사용되고 있는데, 이 실험에서는 여러 측정도구 중 노즐(Nozzle)을 통해 흐르는 흐름의 단면수축과 에너지 손실을 관찰하고 노즐의 수두 차에 의한 계산 유량과 측정 유량을 비교하여 유량계수를 구하는 법을 구해본다.

1-2 실험에서 필요한 이론

1) 질량보존 법칙
노즐, 디퓨저, 터빈, 압축기 및 펌프 등과 같은 단일유동(즉, 한 개의 입구 및 한 개의 출구), 정상유동인 경우

<중 략>

우선 Z1과 Z2는 동일선상에 위치하므로 소거해주고, V1은 V2에 비해 엄청나게 크므로 속도의 변화가 없다고 가정하여 소거한다. turn의 횟수를 증가시킬수록 위에 표에서 보이듯이 V2가 증가하는 것을 볼 수 있다. V2의 증가는 결국 단면적이 일정할 시 Q_m의 증가를 가져온다. 베르노이 방정식에서 보면 V2가 증가하면 압력은 반비례로 감소한다. 압력의 나타내는 것이 △h이기 때문에 결국 Q_m이 증가하면 △h가 증가하는 것 같다.

σQ.2 = 유량측정오차(상대오차)
레이놀즈수와 σQ.2 = 유량측정오차(상대오차)는 반대의 경향을 나타낸다. 위에서 이미 감소율이 작아지는 것은 유량과 속도가 모두 증가하는 것이므로 레이놀즈수는 점점 더 층류보다는 난류에 가까워진다는 것을 알 수 있다. 즉 감소율이 낮아질수록 레이놀즈수는 난류에 더 가까워진다고 생각할 수 있다. 또한 레이놀즈수의 증가가 곧 유속의 증가에 영향을 미친다는 것도 알 수 있다.

σQ.m.1 = 간접측정오차(절대오차)
처음에는 Q_m에 대한 표준오차가 굉장히 컸다. 하지만 turn 횟수를 증가시키면서 점점 0의 값에 수렴하는 것을 알 수 있다. 오차가 적을수록 실험이 정확하다는 것인데 turn 횟수를 증가시킬 때가 정확한 값을 알 수 있었다.

참고 자료

위생설비실험 교재 - 차동진 저
fluid mechanics - cimbala &cengel
유체역학 - 이종춘 저
유체역학 해설 - crowe at all