화공실1 유체마찰손실 결과보고서

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 실험고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목: 유체마찰 손실 실험
2. 실험 목적: 유량 측정 장치, 배관의 급 확대 및 급 축소, 관 이음쇠 및 여러가지 직경의 배관에서의 마찰손실을 측정하고 이론적 수치와 비교한다.
3. 실험 이론
1) 유체 마찰(fluid friction)과 점성(viscosity) : 마찰은 고체 표면, 유체 층 및 서로 미끄러지는 재료 요소의 상대적인 운동에 저항하는 힘을 말하며, 유체 마찰은 서로에 대해 움직이는 유체 층 사이에서 발생한다. 이렇게 유체가 각종 외력을 가지고 움직이려고 하는 경우, 유체 내에 이것에 거슬리는 저항 힘이 생기는 유체의 성질을 점성()이라고 한다. 유체의 점성은 낮을수록 변형 또는 이동이 용이하다. 초유체를 제외한모든 실제 유체는 전단에 대한 저항을 어느 정도 제공하므로 점성이 있다. 유체가 관내를 흐를 때, 관 내면에 닿는 유체의 분자는 상호간 혹은 유체와 관벽과의 마찰로 인해 유체가 가지고 있는 에너지의 일부가 소모되는데 이를 마찰손실이라고 한다.
2) 베르누이 방정식 : 유체역학에서 베르누이 방정식은 이상유체에 대하여, 유체에 가해지는 일이 없는 경우에 대해, 유체의 속도와 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타낸 식이다. 베르누이의 원리는 다양한 유형의 유체 흐름에 적용될 수 있다. 베르누이의 방정식은 비압축성 유동에 대해서만 유효하다. 하지만 실제 유체는 마찰이 존재한다. 아래의 식은 마찰이 존재할 때의 수정된 베르누이 식이다.
P_a/ρ+gZ_a+(α_a 〖¯ V_a〗^2)/2 =P_b/ρ+gZ_b+(α_b 〖¯ V_b〗^2)/2+h_f
(v : 유선상의 한 지점에서의 유체흐름속도, g : 중력가속도 , z : 양의 z방향이 위쪽을 향한 기준 평면 위의 점의 고도 , p : 선택된 지점에서의 압력 , ρ : 유체의 모든 지점에서의 유체밀도, hf : a와 b사이의 유체단위질량에서 발생하는 전체마찰 )

참고 자료

https://en.wikipedia.org/wiki/Friction#Fluid_friction , (2023-05-15), ‘fluid friction’
https://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s_principle ,(2023-05-15), ‘Bernoulli’s principle’
https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect (2023-05-15), ‘Venturi effect’
https://en.wikipedia.org/wiki/Orifice_plate , 2023-05-15, ‘Orifice plate’
Warren L. Mccabe, Julian C. Smith, Peter Harriott / 단위조작7판/ McGraw-Hill Korea(2005) / p101-102(급확대,급축소배관)
최병권/ 밸브입문서/ 청문각(2009) / p5,24,69 (벨브의 종류)
Warren L. McCabe Julian C.Smith Peter Harriott, Unit operations of chemical engineering, McGrawHill(2005), P.123
Warren L. McCabe Julian C.Smith Peter Harriott, Unit operations of chemical engineering, McGrawHill(2005), P.124
Warren L. McCabe Julian C.Smith Peter Harriott/ Unit operations of chemical engineering/ McGrawHill(2005)/ p46, 53-54 (레이놀즈 수)