2023 아주대 건설시스템공학과 유체역학실험 오리피스 결과보고서(과탑 만점 자료)

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고 문헌
7. 담당 역할

본문내용

1. 실험 목적

이번 오리피스 실험에서는 오리피스, 수축계수, 유량계수, 베르누이 방정식의 개념에 대해 이해하고 오리피스에서 나오는 물의 유량과 물의 높이, 오리피스의 면적 등을 활용하여 유량 계수를 구해본다. 공식을 사용하여 이론적인 유량을 계산해보고 실험을 통해서 구한 실제 유량과 비교하여 오리피스를 사용한 유량측정에 대해 이해한다.

2. 관련 이론

1) 오리피스 정의 : 오리피스는 수조 측면 또는 밑면에 설치된 규칙적인 형상을 가진 유출구 관에 설치되어 유체가 흐를 수 있는 구멍이 뚫린 원판

2) 작은 오리피스
- 수조의 수면에서 오리피스 중심부까지의 깊이에 비해 오리피스의 단면적이 작아서 수두변화가 없는 오리피스

- H > 5d (H: 수심, d: 오리피스 직경)

- 이론 유속

*베르누이 방정식을 이용하여 이론 유속 유도 과정

2)-1 베르누이 방정식
- 베르누이 방정식은 이상유체를 대상으로 하며 유체에 가해지는 일이 없을 때, 유체의 속도와 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타낸 식이다. 베르누이 방정식에 의하면 흐르는 유체에 대하여 유선상에서 모든 형태의 에너지 합은 언제나 일정하다.

(일정)

- 좌변의 첫째항은 속도 수두(속도 에너지), 두 번째 항은 압력 수두(압력 에너지), 마지막 항은 위치 수두(위치 에너지)라고 하며 이 세 가지 수두를 합한 총 수두(총 에너지)는 항상 일정함을 나타낸다.

- 베르누이 방정식은 ➀비압축성 유체(밀도가 일정), ➁비회전 유동, ➂유선상 흐름,
➃정상류 흐름 조건을 적용하여야 한다.

참고 자료

수리 수문학 / 김지호, 박영진, 최인호 / 성안당 / 2005.01.15. / p. 175~184
유체역학 7판 / Munson, Okiishi, Huebsch, Rothmayer / 퍼스트북 / 2013.08.05. / p. 119~127, p. 141~142
수리 실험의 기초 원리와 방법 / 지정환 / 신광문화사 / 1998.03.10. / p. 66~70