유체순환 실험(Fluid Circuit Experiment) 보고서

소개글

유체순환 실험(Fluid Circuit Experiment) 보고서

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물

본문내용

1. 실험목적
⑴ 비 압축성 유체가 관 내를 흐를 때 발생하는 압력의 강하를 이해한다.
⑵ 흐름에서 유속과 마찰계수, Reynolds Number, 조도, 두손실의 관계를 실험을
통해 알아본다.

2. 이론
유체가 직선 관, T자, 엘보(Elbow), 벤튜리 유량계, 오리피스 유량계 등을 통해 흘러가는 동안에 생기는 두손실을 구하는 것이 이 실험의 목적이므로, 각 과정의 압력강하를 측정하여 두손실과 마찰계수를 구한다. 각 과정에서 유속이 변할 때 두손실이 어떻게 변하는지 관찰하고 유속과 레이놀즈 수, 마찰계수, 그리고 두손실간의 관계에 대하여 생각하며 실험을 한다. 관부속물의 조도에 대한 영향도 생각 해 본다.
(1) 층류와 난류
<층류의 흐름>
- 층류유동은 유체입자가 층 또는 막 안에서 한 층이 인접한 층위를 원활하게 미끄러지도록 운동하는 유동을 말한다. : Reynolds No < 2000
<난류의 흐름>
- 난류유동은 격렬한 횡단운동량 수송을 가지면서 유체입자가 매우 산만한 운동을 하는 유동을 말한다. : Reynolds No > 4000

(2) 베르누이방정식의의미
유선을 따라 운동하는 유체입자가 가지는 에너지의 총합은 유선상의 임의의 점에서 항상 불변한다. 따라서 [압력E + 속도E + 위치E = 일정]의 형태로 구성되어있다.

(3) 두 손실(Head Loss)의 원인
① 관의 총 길이에 걸쳐 일어나는 점성 저항(Viscous Resistance)에 의한 두손실
② 밸브, 흐름면적의 갑작스러운 변화, Bend 등의 국부적인 영향에 의한 두손실

(4) 마찰계수
● 층류
● 난류
<마찰계수 변형을 통한 Data계산>

(5) 식의 유도
● Orifice Meter
Orifice Meter는 Venturi Meter와 비슷하지만 급작스러운 축소 및 확대로 인한 마찰손실이 생길 수 있다. 이를 (9)식에 보정인자 를 사용하여 다음 식과 같이 표현할 수 있다.

참고 자료

없음