열유체실험 9번_Bernoulli 이론 실험

목차

1. 목적
2. 예비지식
3. 실험보고서

본문내용

1. 목적 : Piping Network에서 Venturi 관 각 단면의 변화에 대하여 속도수두와 압력수두의 변화를 관찰 하므로서 Bernoulli이론을 이해하는데 실험의 목적이 있다.

2. 예비지식

Ⅰ. 사전 조사

1. 베르누이 방정식 유도
그림 4.16과 같이 임의의 유관 내를 유동하는 유체의 전에너지에 대해서 생각해보자. 기준면에서부터 유동중심까지의 높이가 인 단면 (1)과 인 단면 (2)에서 그 사이에 유동하는 유체의 전에너지는 손실이 없다고 가정했을 때, 단면 (1)의 전에너지와 단면 (2)의 전에너지는 동일하여야 한다.
단면 a1 및 a2 에 작용하는 전에너지는 운동 에너지, 위치 에너지, 압력 에너지의 합이다. 따라서, 전에너지를 E라 하면

(중략)

이 식을 Bernoulli 방정식이라고 하며, 스위스의 수학자 Daniel Bernoulli가 1783년에 그의 저서에 처음으로 발표함으로써 널리 알려지게 되었다. Bernoulli 방정식은 유체의 유동 중에 생기는 마찰손실을 고려하지 않은 에너지 보존이론에 의하여 유도된 식이다. 그러나 실제적으로 유동 중에는 점성의 영향에 의한 전단력과 고체면과의 마찰력의 발생에 의한 손실, 유체 입자들간의 충돌에 의한 에너지 손실, 관의 곡률과 조도 등 많은 요인들에 의하여 압력손실 등이 발생하므로, 이를 고려하지 않으면 안된다. 이를 통틀어 전에너지 손실수두(total energy head loss)라 하며, 이를 로 표기하면 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다

2. 베르누이 이론에 대한 응용 예

(1) 기화기

기화기를 들면(기화기는 연료와 공기를 혼합하여 혼합개스를 만들어주는 역할)이 부품에서 가장 중요한 것이 벤츄리관 이다. 벤츄리관은 단면적이 좁아졌다가, 다시 넓어지는 도관 형태를 하고 있고 엔진에서는 이 도관으로 공기가 들어가고, 혼합가스가 나가도록 만들어져있다.

(2) 바나나 킥

선수가 축구공의 한가운데를 차지 않고 측면을 차면 공은 회전하면서 휘어져 날아간다.

참고 자료

없음