[화공단위조작실험 A+] 수평관 흐름의 마찰손실

소개

화공단위조작실험 레포트입니다.
A+ 받은 레포트입니다. 참고해서 작성하시고 좋은 점수 얻길 바랍니다 ^

목차

1. title
2. date
3. apparatus & reagents
4. result
5. disussion
6. reference

본문내용

이번 실험은 수평관 흐름의 마찰손실 실험으로 수평 유체 흐름에 기계적 에너지 수지식을 이용하여 마찰손실과 압력강하, 평균 유속의 관계를 구하였다. 전체적으로 수평한 파이프 흐름에서 두 지점의 압력차를 마노미터의 수두 높이차를 이용하여 구하는 실험이었다. 계산을 할 때 베르누이 식을 사용하기 때문에 수평인 원형관내를 지나는 완전 발달된 정상상태의 비압축성 유체 흐름이라 가정하고 계산을 하였다. 먼저 실험 장치를 설치하고 수평을 맞춘다. 호스를 연결하여 bench의 tank의 2/3가량 물을 채운다. Bench의 펌프 전원을 켜고 valve가 잠겨 있을 때는 물이 순환하지 않고 valve를 열면 물이 순환하기 시작한다. Bench의 flow rate와 Flow control valve를 조절하여 마노미터의 water head를 만들어 준다. 두 valve를 조절하여 적당한 water head를 만들어준다. 이때 두 종류의 마노미터를 사용하게 된다. Mercury manometer와 water manometer를 사용하게 되는데 water manometer에 생기는 눈금차를 기록해주었다. 두 지점의 마찰손실이 압력차로 나타나게 되고 이 압력차를 마노미터를 사용하여 읽는 것이다. 두 종류의 마노미터를 사용함을 통해 밀도 값에 차이를 두어 흐름에서 읽을 수 있는 압력차이의 범위를 폭넓게 가지게 된다. 직관 내에서 관벽과의 마찰이 일어나는 것을 표면마찰이라고 하며, 이번 실험에서는 표면마찰만 존재한다고 가정하였다. 이러한 마찰로 인해 압력이 달라지게 되고 이 압력차가 수두차로 나타나는 것이다. 유량 조절 후에 마노미터의 눈금을 읽고 그때의 유량은 500ml graduated cylinder로 측정하였다. Cylinder를 채우는데 걸리는 시간을 측정하였으며, 유량을 달리 하여 총 5회를 진행하였다.

참고자료

· 단위조작, McCabe 외 2인저, 이화영 외 2인역, 맥그로힐, p.46, p.73-79, p.83-96
· https://en.wikipedia.org/wiki/Laminar_flow / 층류
· https://en.wikipedia.org/wiki/Turbulence , 난류
· 단위조작, McCabe 외 2인저, 이화영 외 2인역, 7판, 맥그로힐, p.95-97
· 단위조작, McCabe 외 2인저, 이화영 외 2인역, 7판, 맥그로힐, p.190-201
· 단위조작, McCabe 외 2인저, 이화영 외 2인역, 7판, 맥그로힐, p.101-103