화학공학실험1 유체마찰 손실 실험 결과 보고서

소개

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목차

Ⅰ. 실험 제목

Ⅱ. 실험 목적
1. 유체
2. 베르누이 법칙
3. 레이놀즈 수
4. 마찰손실
5. 직관에서의 마찰손실
6. 벤츄리 미터
7. 오리피스 미터
8. 급확대에 의한 마찰손실
9. 급축소에 의한 마찰손실
10. 관 이음쇠에 의한 마찰손실

Ⅲ. 실험 이론

Ⅳ. 실험 방법

Ⅴ. 실험 결과

Ⅵ. 실험 고찰

본문내용

실험 제목
유체 마찰 손실 실험

실험 목적
유량 측정 장치, 배관의 급 확대 및 급 축소, 관 이음쇠 및 여러가지 직경의 배관에서의 마찰손실을 측정하고 이론적 수치와 비교한다.

실험 이론
1 유체1
유체란 액체나 기체 또는 일반적으로는 정지 상태에서 접선력과 전단력을 견디지 못하고 이러한 힘을 받으면 모양이 연속적으로 변하는 물질을 말한다.

1.1 점성에 따른 분류
뉴턴의 점성 법칙이 성립하는 유체로 전단응력이 변형률(속도구배)과 정비례하는 유체를 뉴턴 유체(점성 유체, viscous fluid)라 하고 그렇지 않은 유체를 비뉴턴 유체(비점성 유체, inviscid fluids)라 한다.

1.2 압축성에 따른 분류
유체에 압력이 가해질 때 체적이 감소하거나 밀도의 변화가 일어나는 유체를 압축성 유체라 하고 변화하지 않는 유체를 비압축성 유체라 한다. 즉, 비압축성 유체는 밀도 변화를 무시할 수 있다.(ρ=constant)

2 베르누이 법칙2
비뉴턴, 비압축성의 이상적인 유체에서 압력, 속도 및 위치 에너지 사이의 근사적 관계식임으로서 다음과 같이 정의된다.

<중 략>

6 벤츄리 미터9
현존하는 유량계중 가장 정확한 유량계인 벤츄리 유량계를 사용하여 구할 수 있다. 유체가 점진적으로 축소와 확대가 되므로 유동박리와 선회류가 생기지 않고 내측 벽면에서 마찰손실만 발생한다. 따라서 벤튜리 미터는 오리피스 미터와 달리 에너지의 손실이 거의 없다. 벤투리 유량계의 유량계수는 레이놀즈 수(Re)가 클수록 유동계수가 증가하고, 레이놀즈 수(Re)는 유동속도와 관련 있으므로 이 속도를 구하기 위해서는 유동계수에 대한 상관식을 이용하여 반복계산이 필요하다. 하지만 데이터가 없다면 0.98 을 사용한다. 벤츄리 미터의 특징은 가격이 비싸고 설치가 어렵다. 공간을 많이 차지하나 동력소비는 적다. 주로 레이놀즈 수(Re)가 10000 이상의 유량측정에서 사용된다.

참고자료

· Wikipedia, “Fluid”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Fluid (2023. 3. 24.)
· Wikipedia, “Bernoulli’s principle”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s_principle (2023. 3. 24)
· Wikipedia, “Reynolds number”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number (2023. 3. 24.)
· Wikipedia, “FricJon loss”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/FricJon_loss (2023. 3. 24)
· Wikipedia, “Moody chart”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart (2023. 3. 24)
· Warren L. McCabe 외 3 인, Unit operaJons of chemical engineering 7th, McGraw-Hil(2005), p.116(마찰계수선도)
· 고완석 외 4 인, 단위조작, 보문당(2001), p.56~57(직원관에서의 두 손실)
· Wikipedia, “fricJon loss in straight pipe”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/FricJon_loss (2023. 3. 24)
· Wikipedia, “Ventruri effect”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect (2023. 3. 24.)
· Wikipedia, “Orifice meter”, h0ps://en.wikipedia.org/wiki/Orifice_plate (2023. 3. 24.)