Bernoullis theorem (Venturi meter)

목차

1.실험의 목적
2.실험의 이론적 바탕
3.실험기기 설명
4.실험방법
5.실험 계측
6.실험결과
7.이론과 실제 데이터 차이
8.오차 해석
9.베르누이란 누구인가?

본문내용

유체의 流速과 壓力의 관계를 수량적으로 나타 낸 法則.流體力學의 기본적 법칙 중의 하나이며 1738년 D.베르누이가 발표하였다. 지금 유체의 속도를 v,밀도를 ρ,중력가속도를 g,임의의 수평면에서의 높이를 h,유체의 정압을 p,라고 하면 유체의 어떤 부분에서도 ρ g h + p + (1/2) ρ v = const 라는 관계가 성립한다. 여기서 유체가 동일 水平면 내를 흐른다면 위 식은 p + ρv/2 = const 라는 식으로 單純화가 된다. 이 식의 (ρv/2)의 항은 유체의 흐름에 기인하는 動壓으로써 유체의 運動에너지에 해당되며, (ρgh+p)는 유체의 위치에너지에 해당되는 것이다. 즉 이 정리는 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합은 항상 일정하다는 내용을 담고 있다. 그러나 이 법칙이 적용되는 것은 點性을 무시할 수 있는 理想流體(뉴튼유체)가 규칙적으로 흐르고 있는 경우에만 한정되고 실제의 유체의 흐름에 대해서는 적당히 변형된다. 이 정리에 의하면,유체의 흐름내에서는 유동이 빠를수록 정압이 낮고,유속이 느릴수록 정압이 높아지므로 정압을 알면 유속의분포상황을 예측 할 수 있다. 일반적으로는 차압식 유량계라 불리는 유량측정 장치가 이것을 원리로 하고 있다.

2.實驗理論
물이 가지고 있는 에너지보존의 법칙을 관속을 흐르는 물에 적용한 것으로서 관경이 축소(또는 확대)되는 관속으로 물이 흐 를때 그림4-15에서 "1" 에너지와 "2"에너지는 일정하다. 흐름에 따른 손실을 무시할 경우 기준면으로부터의 높이를 위치수두(Z),
이것을 공식으로 나타내면 다음과 같다.

<중 략>

그림 베르누이 정리
즉, 물의 흐름이 빠른 "2"에서는 속도수두가 커지므로 압력수두는 낮아지게 되고 반대로 유속이 느린 "1"에서는 속도수두가 작아지고 압력수두는 커진다. 압력수두는 정압의 크기이며 속도수두의 크기는 속도의 제곱에 비례한다. 이와같은 유속과 압력 과의 관계를 이용한 것이 차압식 유량계라 불리는 유량측정장치 이다.

참고자료

· FLUID MECHANICS-F.M.WHITE
· 유체역학실험교재
· 실험기계공학- 金 熙喆