Oriffice meter & Venturi meter 예비레포트

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 유량계 (Flow meter)
(2) 차압식 유량계 (Differential pressure type flow meter)
(3) 스로틀 유량계 (Throttle flow meter)
(4) 축류 (Vena contracta)
(5) 공동 현상 (Cavitation)
(6) 레이놀즈 수 (Reynolds Number)
(7) 베르누이 방정식 (Bernoulli’s Equation)
(8) 연속 방정식
(9) 축소 계수 (Coefficient of contraction, C_c )
(10) 배출 계수 (Coefficient of discharge, C_D )

3. 기구 및 시약
(1) 실험 기구

4. 실험 방법

본문내용

(2) 차압식 유량계 (Differential pressure type flow meter)

앞서 언급된 것과 같이 차압식 유량계란 유속에 따른 압력의 차이를 이용해 유량을 측정하는 장치이다. 밀도의 변화를 무시할 수 있는 유체, 즉 비압축성 유체의 유량을 측정하는 데 주로 사용된다. 중력에 의해서만 관내를 흐르는 경우 관내 임의의 지점에서 베르누이 정리가 성립하므로 이를 이용해 압력 차이를 구해 유속을 측정할 수 있다. 차압식 유량계의 종류에는 스로틀 유량계와 면적 유량계가 있으며 그 중 스로틀 유량계는 오리피스 미터, 벤츄리 미터, 노즐로 나눌 수 있다.

(3) 스로틀 유량계 (Throttle flow meter)

스로틀 유량계는 교축 유량계라고도 하며 차압식 유량계의 한 종류이다. 유동 관 내 수축부의 형태에 따라 오리피스, 벤츄리 관, 유동 노즐 등으로 분류되며 이러한 교축 장치를 설치해 장치의 전,후에서 압력차이가 나타나면 이 값이 유량에 비례하는 것을 이용해 유량을 측정할 수 있다. 교축 장치의 전,후 사이 압력차 값을 베르누이 정리와 연속 방정식에 적용해 유량을 구한다. 본 실험에서는 여러 오리피스 미터와 벤츄리 미터가 사용되므로 이 2가지에 대해 좀 더 자세히 정리하였다.

① 오리피스 미터 (Orifice meter)

오리피스 미터는 관 내부에 조임판을 설치해 잘록한 모양을 형성해 압력 차이를 유발시키는 장치이다. 조임판 전후의 압력차를 이용하면 유량을 계산할 수 있다. 유체가 일반적인 관 내부를 흐르다가 급격하게 좁아지는 관에 진입하며 압력이 변하는 것을 베르누이 방정식에 적용하면 유량 계산이 가능하다.

② 벤츄리 미터 (Venturi meter)

벤츄리 미터는 오리피스 미터와 유사하나 관내 조임판이 존재하지 않으며, 관의 일부 단면적이 축소되어 관의 직경이 작아졌다 커지는 구조이다.

참고 자료

2020 1학기 단위조작이론및실험1 실험노트
J. M. Smith, “화학공학열역학”, McGraw-Hill Korea, 52-61p (2018)
James O. Wilkes, “Fluid Mechanics for Chemical Engineers”, 한산, 61-80p (2008)
김찬중, “공학도를 위한 길잡이 유체역학”, 범한서적주식회사, 70-81p (2009)