(수행만점)벤츄리미터를 통한 유량계수 측정 (유체역학 실험결과보고서)

소개글

"(수행만점)벤츄리미터를 통한 유량계수 측정 (유체역학 실험결과보고서)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 연속방정식
2) 베르누이 방정식
3) 벤츄리미터
4) 유량측정

3. 실험 기구

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

벤츄리 미터란 관수로 내의 유량을 측정하여 유량계수를 결정하는 장치를 말한다.
우리는 유랑 측정 실험 장치를 통해 유체역학의 기반이 되는 베르누이 방정식을 이해하고 해석능력을 도모하고자 한다.
또한, 유체 유동 중에 일어나는 유량의 손실, 역학적 에너지 손실 등에 대한 개념도 이해할 수 있다.

유체를 단면의 크기가 지점마다 각각 달라지는 관으로 흘려보내서 장치를 이용하여 단면이 작아지는 관에서 속도 수두가 증가하고 압력 수두가 낮아지는 현상을 실험한다.
측정된 값들로 연속방정식을 이용하여 관의 단면적에 따른 각 지점에서의 압력의 변화를 확인하고 베르누이 방정식을 이용하여 유속과 유량에 따른 압력 변화를 확인한다.

즉, 벤츄리 미터의 단면적 변화에 따른 수두 변화를 측정하여 에너지 손실 및 유량
의 크기에 따른 유량 계수를 결정한 후, 벤츄리 미터를 통해 확인한 유량 계수 C값을 계산하여 실제 유량에 적용하여 확인한다.

2. 실험 이론
관로를 따른 흐름의 에너지 손실이 없다고 가정하면 베르누이 방정식은 다음과 같다.

{v _{1}^{2}} over {2g} +h _{1} = {v _{2}^{2}} over {2g} +h _{2} = {v _{n}^{2}} over {2g} +h _{n} (1)

여기서 v1, v2, vn은 각각 단면 1,2 및 3에서의 평균유속이다.
흐름의 연속방정식(Continuity equation)은 (2) 이다.
여기서 Q는 유량이다.
두 식을 v2에 관해 풀면 v _{2}^{} = sqrt {{2g(h _{1} -h _{2} )} over {1-(A _{2} /A _{1} ) ^{2}}} (3)이고, 따라서 관로를 통과한 유량은 Q=A _{2} v _{2} =A _{2} sqrt {{2g(h _{1} -h _{2} )} over {1-( {A _{2}} over {A _{1}} ) ^{2}}} (4) 이다.

참고 자료

네이버블로그-벤츄리효과
White 의 유체역학 (FrankM. White)
실험유체역학 (모양우, 나기대 외 3인 공저)
수리실험의 기초원리와 방법 (지정환 편저)