울산대학교 전공실험II 유체역학 A+

목차

I. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험
1. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 목적
2. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 이론
3. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 장치 및 방법
4. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 결과
5. 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 토의

II. 항력 측정 실험
1. 항력 측정 실험 목적
2. 항력 측정 실험 이론
3. 항력 측정 실험 장치 및 방법
4. 항력 측정 실험 결과
5. 항력 측정 실험 토의

본문내용

I-(1) 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 목적
유체가 파이프 속을 흐르면 유체의 점성에 의한 마찰로 인하여 기계적 에너지의 일부가 열에너지로 바뀌며 이것을 마찰에 의한 손실이 발생했다고 표현한다. 이에 더해서 유체가 파이프를 이어주거나 유량을 조절하는 부속 장치를 통과할 때 추가적으로 손실이 발생하며 이를 부차적 손실이라고 부른다. 본 실험에서는 직선 원형관을 흐르는 물의 압력강하를 측정하여 마찰손실을 알아내고 이로부터 관마찰계수를 계산하여 레이놀즈수에 따른 관마찰계수의 변화를 이해하고 몇 가지 부속장치에서의 부차적 손실계수를 측정해보는데 목적이 있다.

I-(2) 관마찰과 부차적 손실 및 유량측정 실험 이론
(1) 관마찰에 의한 손실
유체가 파이프 속을 흐를 때 상류측 지점 1과 하류측 지점 2 사이의 에너지 방정식은 다음과 같이 표현 할 수 있다.
여기에서 는 파이프 속을 흐르는 유체의 비중량, p는 압력(정압), V는 평균속력, z는 높이이고 는 손실수두로 일반적으로 관마찰에 의한 손실과 부차적 손실들의 합이다.
파이프가 수평이고 직경이 일정하며 부차적 손실이 없을 경우 식 (9.1)은 다음과 같이 된다. (9.2) 따라서, 두 지점사이의 손실수두는 두 지점 사이의 압력강하를 측정하여 알아낼 수 있다. 한 편, Darcy의 관마찰계수(firction factor) 는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 다음과 같이 정의되어 있다. (9.3) 여기에서 l은 두 지점 사이 파이프의 길이이고 D는 파이프 직경이다. 식 (9.2)와 식(9.3)을 결합하면 파이프의 길이, 직경, 압력강하, 유체의 밀도()와 평균속력으로부터 다음 식과 같이 관마찰계수를 계산할 수 있다.

(2) 부차적 손실
두 지점 1과 2 사이에 파이프는 없고 부차적 손실을 일으키는 부속품만이 존재한다면 식 (9.1)는 다음과 같이 된다.

참고자료

· 없음