유체역학 (수리학) 실험 보고서(위어 실험): 사각위어, 삼각위어 hydraulic experiment: rectangular weir, triangular weir

목차

1. Introduction
2. Background knowledge
3. Materials
4. Procedure
5. Result
6. Discussion
7. In-depth Study
8. In-depth Study

본문내용

Introduction

“Hydraulic bench”라 부르는 실내 수평개수로 모형 실험장치에 사각위어와 삼각위어를 교대로 설치하면서 월류수심과 월류유속, 월류유량을 측정한다. 월류유량 규모를 다양하게 변화시키면서 실측 월류유량과 월류수심 및 위어공식을 이용한 월류유량의 비율을 구한다. 유량규모별 ‘실측유량/이론유량’의 비율(유량계수)을 산술평균하여 해당위어의 대표 유량계수를 결정한다. 위어를 이용한 개수로 유량 측정방법을 연습하고, 위어공식에서 유량계수의 물리적 의미를 이해하며, 유량계수의 적정범위를 체득한다.

Background knowledge
개수로에서 유량을 측정하는 방법에는 두 가지 기본 방법이 있다. 첫 번째로 한계단면(critical section)에서는 유속이 한계유속(critical velocity)과 같다. 수심을 측정함으로서 유량을 산정할 수가 있는 것이다. 두 번째로 위어와 같은 흐름의 장애물인 경우 흐름의 깊이는 유량과 관계가 있으므로 장애물 지점에서의 수심을 측정하여 관련유량 공식을 이용하여 유량을 산정하게 된다.
위어(weir)는 하천 바닥에 장애물을 설치하여 그 위로 물이 흐르도록 한 구조물로서 위어에서 수심을 측정함으로써 유량을 간편하게 측정할 수 있다. 예연위어(sharp crested weir)는 하천 횡단면 상에 판을 설치하여 상류부쪽이 예각으로 되어 있는 상단부 위로 물이 흘러 위어 하류부로 떨어지게 만든 것으로, 위어 상단부 물이 넘쳐흐르는 단면의 모양에 의해 사각형 위어, 삼각형 위어 그리고 사다리꼴 위어 등으로 분류한다(이재수, 2007).

Rectangular Weir (직사각형 위어)
위어 상의 흐름의 복잡한 특성으로 인해 위어의 높이 Hd, 위어의 수두 H, 상류부의 수심 그리고 위어 판의 기하학적 형태와 같은 기타 변수들의 함수로 흐름을 정확하게 해석적으로 얻는 것이 불가능하며, 다양한 흐름 현상이 발생하여 흐름도 1차원이 아니다.

참고자료

· 없음