[이동현상실험] 유체서킷, 유체순환실험 (Fluid Circuit Experiment) 결과레포트/고찰문제 포함

소개글

안녕하세요 화학공학과 재학생입니다.
올리는 모든 자료는 직접 작성하여 제출했던 자료들이며
4년동안 실험과목 모두 A+ 성적을 받은 레포트입니다.
감사합니다:)

이동현상실험 커리큘럼 중 유체순환실험에 대한 결과레포트입니다.
총 14페이지의 분량이며 3개의 계산 고찰문제를 포함하고 있습니다!

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
(1) 연속방정식(Continuity Equation)
(2) 베르누이 방정식(Bernoulli Equation)
(3) Reynolds Number에 따른 마찰계수
(4) 두 손실(Head Loss)
(5) 파이프 내부에서의 압력강하
(6) Venturi Meter
(7) Orifice Meter
(8) 직선관에서의 손실(Losses in Straight Pipes)
(9) 확대에 의한 손실(Losses in Sudden Expansion)
(10) 축소에 의한 손실(Losses in Sudden Contraction)
(11) 이음쇠 및 밸브에 의한 손실(Losses in Pipes Fittings)
(12) 총괄 손실(Losses in Overall Pipe bend)
(13) 실험인자 C의 유도식과 이론값

3. 실험방법

4. 실험장치 및 준비물

5. 실험결과
(1) 실험결과 데이터
(2) 오리피스 계수와 벤투리 계수를 실험값으로부터 구하고 이론값과 비교하시오.
(3) Gate, glove, ball valve에서의 두 손실 차이에 대해 논의하시오. (동일한 Reynolds Number에서 비교)
(4) Elbow, 90° bend, tee pipe, sudden contraction, and enlargement pipe에서의 두 손실 차이에 대해 논의하시오. (동일한 Reynolds Number에서 비교)

본문내용

1. 실험목적
비압축성 유체가 관내를 흐를 때 발생하는 압력의 강하를 이해하고 흐름에서 유속과 마찰계수, Reynolds Number, 조도 두손실의 관계를 실험을 통해 알아본다. 또한 관 내를 흐르는 유체의 압력차이를 확대, 수축, 밸브, 이음쇠, 직선관에서 각각 측정하여 그 손실을 구해본다. 이후 마찰계수, 레이놀즈 수, 유속, 압력강하 등의 유체관계식들을 이론적으로 검토하고 실험결과와 비교, 분석하여 본다.

2. 실험이론
(1) 연속방정식(Continuity Equation)
: 연속방정식(Continuity Equation)을 유체역학 관점에서 바라볼 때, 관내를 흐르는 유체는 아래와 같은 가정을 따라야 한다.
-관의 입구와 출구는 각각 1개이다.
-관내의 유체는 비점성, 비압축성으로 밀도가 같다.
-유체는 균일한 흐름을 가지고, 한 지점에서 압력, 유속, 밀도가 일정하다.
유체의 연속방정식은 질량 보존의 법칙의 관점에서 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Q=u1A1=u2A2 (1)
식 (1)에서 Q는 Volumetric Row Rate를 나타내고, u와 A는 각각 유속와 단면적을 의미한다. 즉, 동일한 부피 또는 질량의 유체가 같은 시간동안 유출된다고 했을 때, 관의 단면적이 좁은 곳에서는 유체가 빠르게 지나가야 동일한 부피만큼의 유체가 유출될 수 있다.

(2) 베르누이 방정식(Bernoulli Equation)
: 베르누이 방정식은 유체 동역학에서 이상 유체에 대하여, 유체에 가해지는 일이 없는 경우에 대해, 유체의 속도와 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타낸 식이다. 즉, 유체가 유선을 그리며 흐를 때 모든 형태의 에너지의 합은 언제나 일정하다는 것을 설명하고 있다. 이 방정식을 적용하기 위해서는 다음과 같은 전제를 충족시켜야 한다.

참고 자료

없음