[유체역학실험]유체 관로의 부손실 실험(A+자료)

소개글

유체관로의 부손실을 측정하는 실험입니다.
실험에 대한 이론과 방법 결과가 포함되어 있습니다.

목차

실험 결과 요약

유 체 공 학 실 험 보 고
1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌(글자

본문내용

1. 실험 목적
유체관로내의 부손실은 파이프 입구, 곡관, 관부속품(pipe fitting) 등의 유동저항에 의한 손실이다. 본 실험은 유체관로내의 확대관과 축소관, 그리고 관부속품의 부손실을 실험적으로 측정하여 손실의 의미를 파악하는데 있다. 유량과 손실의 관계를 실험 적으로 알아본다.


2. 실험 관련 이론

부손실

(1) 급격한 확대로 인한 마찰 손실
유로의 단면이 급격하게 커지는 경우 경계층의 분리가 발생하며 상당한 마찰 손실이 생 긴다. 이때의 마찰손실 Fe는 좁은 유로의 속도두에 비례한다. 즉

여기서, u1 = 확대 전의 좁은 유로의 평균유속
Ke = 확대 손실계수

(2) 급격한 축소로 인한 마찰 손실
유로가 급격히 축소될 때도 경계층의 분리 현상이 일어난다. 유체가 좁은 유로에 들어 서서 경계층의 분리 거리가 가장 커지는 단면을 베나 콘트랙터(vena contracta)라 한다. 급격한 축소에 의한 마찰 손실도 역시 좁은 유로의 속도두의 함수로서 표시할 수 있다.

Kc는 축소 손실 계수 이며 층류일 때는 Kc<0.1 로서 Fc가 무시된다. 난류일 때는

이다. D1/D2 = 0 인 때는 축소되는 유로의 형태에 따라서 값이 달라진다.

(3) 만곡에서 수두손실
만곡 주위의 관 흐름은 외벽을 따라 압력이 증가하고 내벽을 따라 압력이 감소하는 것 에 직면한다. 만곡으로부터 어떤 거리의 하류에서 속도와 압력은 정상 분포를 다시 시작한다. 이를 만족하기 위하여 내벽압력은 정상 값에 후속 속도를 가져와 증가시켜야 한다. 관의 내벽근처 속도는 외벽에서 보다 작고 역시 정상 값을 증가시켜야 한다.
만곡에 의한 수두손실은 같은 길이의 직선관에서 발생되는 것보다 초과하여 속도수두의 항으로 표현할 수 있다.

참고 자료

1) 유상신 외7인, 공학과 의학을 위한 기본 유체역학, 사이텍 미디어, 2006, pp 441~460
2) http://search.naver.com/search.naver?where=nexearch&query