Orifice Meter & Venturi Meter 예비 레포트(A+)

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
➀ Flow Meter 중 Orifice Meter와 Venturi Meter의 원리를 이해한다.
➁ 이를 통해 압력 손실에 의한 무차원 배출 계수 및 영구 손실을 구해본다.

2. 바탕 이론
1) 흐름에 대한 질량수지 (정상상태 연속 방정식)
입구와 출구가 각각 1개인 일반적인 관 속을 흐르는 유체가 있다고 가정하자. 이 유체가 정상상태라는 것은 비압축성 유체, 비점성, 일정한 흐름과 밀도의 특징을 가짐을 의미한다.
Point 1에서의 밀도가 인 유체가 단면적 으로 일정한 속도 으로 유입된다. 정상상태이기 때문에 유체의 입자는 유선을 따라 흘러가게 된다.
Point 2에서는 유입된 유체가 배출되게 되는데, System 내에서의 반응, 변화는 일어나지 않기 때문에 질량의 축적(Variation of Mass)은 없다. 즉, 각 지점의 단면적을 통과하는 유체의 양은 항상 동일함을 의미한다.

2) 흐름에 대한 에너지 수지
앞서 질량수지가 성립한 것과 마찬가지로, 에너지 수지 또한 성립한다. 이 때 유체는 ➀ Kinetic Energy(), ➁ Potential Energy() ➂ Momentum에 따른 에너지 ➃ 내부 압력으로 일을 할 수 있는 에너지를 갖게 된다. 이를 식을 통해 나타내면 다음과 같다.
미분 단위에 들어가는 구성요소들이 Fig 2.와 같고 단위 질량 당 에너지는 동일하다고 가정해보자. Mass와 Heat가 들어오고, Mass와 Work가 밖으로 유출 된다.
만약, 이 유체와 시스템이 정상상태라면 이 성립하기 때문에, 유입 부분을 Point 1. 유출 부분을 Point 2. 라고 하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
이 때, 내부 에너지의 변화량 는 열로 소멸되는 마찰에 의한 , 주위에서 공급되는 , 유체의 일 에 의해 영향을 받으므로 를 위의 식에 대입하면 다음과 같이 나타난다.

참고자료

· 2021년도 3학년 1학기 단위조작 및 이론 실험노트
· ‘옥내소화전의 Orifice 직경에 따른 감압성능에 관한 연구’ / 동신 대학교 대학원 / 박봉래 / 2014
· ‘오리피스 플레이트 설치 조건에 따른 유량 차이 분석’ / 한국산업기술대학교
· 지식기반기술 - 에너지 대학원 / 이안기 / 2004
· ‘화학공학실험 p120 ~ 125’ / 공주대학교 / 박균영 외 4명 / 2015
· 유랑측정 및 유랑측정계