유체마찰손실실험

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 실험이론
1) 마찰손실
2) 직원관에서의 두손실
3) 관로 단면적의 급격한 확대∙축소에 의한 두손실
4) 관 부속품에 의한 두손실
5) 베르누이 법칙

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 실험결과
1) 직관 및 부속품의 마찰 손실 측정 실험
2) 급확대, 급축소 실험
3) 90° L-bow 실험

6. 결론 및 고찰

7. 사용기호

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적 : 유량 측정 장치, 배관의 급 확대 및 급 축소, 이음쇠 및 여러가지 직경의 배관에서의 마찰손실을 측정하고 이론적 수치와 비교한다.

2. 실험이론
(1) 마찰손실
마찰 손실이란 상대 운동을 하는 두 물체 사이에, 마찰이 일어나 줄어드는 운동 에너지를 통틀어 이르는 말로, 유체가 관내를 흐를 때 관 내면에 닿는 유체의 분자는 상호간, 혹은 유체와 관벽과의 마찰로 인해 유체가 가지는 에너지의 일부가 소모된다.

(2) 직원관에서의 두손실
직원관 내에서의 관벽과의 마찰을 계면마찰(skin friction)이라 하며 이 두손실의 크기는 흐름의 상태에 따라 달라진다. 이때 계면마찰이 생기는 이유는 관벽에서의 No slip condition에 의한 전단응력 때문이다.

<중 략>

6. 결론 및 고찰
이번 실험은 여러 크기의 직경의 직관, 배관의 급확대 및 급축소 직관, 90° L-bow 배관에서의 마찰손실을 측정하고, 이론적 값과 비교하는 실험이다. 이 실험에서 주로 다루는 마찰손실의 원인은 관 내벽과 유체 사이의 마찰, 급확대 및 급축소 등 관 면적의 변화에 따른 와류의 발생 등이다. 이때, 유체의 점성에 의한 마찰손실은 비교할 수 없었는데, 그 이유는 하나의 유체(물)만을 사용하였기 때문이다. 우리 조는 500mL 메스실린더를 이용하여 물의 용량이 약 500mL가 흘러나오는 데에 걸리는 시간을 측정하였다. 각각의 유량에서 직관 및 부속품(90° L-bow), 관 확대와 관 축소 실험을 각 3번씩 진행하고 이에 대한 평균 측정값을 계산하였다.

참고 자료

Wikipedia,“Friction_loss”,https://en.wikipedia.org/wiki/Friction_loss (2020.06.10), (마찰손실의 정의)
고완석 외 4명, 『제 3판 단위조작』, 보문당(2014), p56-67 두손실 관련 내용(직원관, 관로 단면적의 급 확대 및 급 축소, 관 부속품에 의한 두손실)
Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott,, 「단위조작 7th 수정판 Edition」, Mc Graw Hill Education (2014), 83-108p, (베르누이 방정식)
Unit Operations of Chemical Engineering 5th(Warren L. McCable, Julian C.Smith, Peter Harriott, ) - p.287-314