수리실험(피토튜브,관수로,오리피스,웨어,유량계수,레이놀즈)

소개

토목공학과 실습과목인`수리실험`과목의 총체 실험레포트로써
피토튜브, 관수로, 오리피스, 웨어, 유량계수, 레이놀즈수, 유속측정등
6가지의 실험이 모두 기재되어있습니다
실험보고서 형태로 되어있습니다.

목차

1. 피토튜브에 의한 유속측정 - 수위측정

2. 관수로 흐름장치

3. 오리피스 실험

4. 웨어에 의한 유량계수 측정

5. 벤츄리미터에 의한 유속측정 및 유량계수 C의 산정

6. 레이놀즈 실험


7. 총 결론

※ 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
본 실험은 유체운동에 관한 공학적 문제들을 해석하는 방정식의 하나인 베르누이 방정식 및 정리를 응용한 유속 측정 방법으로서 이론식으로 구한 값과 실험값을 비교 검토한다. 이 결과를 통해 유체운동 중에 일어나는 역학적 에너지 손실에 대한 개념과 베르누이 방정식을 이해한다.

2. 실험장치
【피토관】
3. 이론적 배경
베르누이방정식 ()
피토관에 의한 유속계산 ( )

『베르누이방정식』

유체역학의 기본법칙 중 하나이며, 1738년 D.베르누이가 발표하였다. 예를 들면 굵기가 다른 유리관 속에서 물의 수면 높이를 관찰했을 때, 굵은 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 그 높이가 낮아지고, 가는 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 높이가 높아지는 현상을 관찰할 수 있다. 유체는 좁은 통로를 흐를 때 속력이 증가하고 넓은 통로를 흐를 때 속력이 감소한다. 유체의 속력이 증가하면 압력이 낮아지고, 반대로 감소하면 압력이 높아지는데, 이것을 베르누이의 정리라고 한다. 압력이 커지면 대기압이 물기둥을 더 세게 누르므로 물기둥의 높이가 낮아지고, 압력이 낮아지면 대기압이 물기둥을 약하게 누르므로 물기둥의 높이는 높아진다. 따라서 유속이 빠를수록 압력이 낮고, 유속이 느릴수록 압력이 높아지므로 압력을 측정하면 유속을 알 수 있다.
이 정리는 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합이 항상 일정하다는 내용을 포함하고 있다. 그러나 이 법칙은 점성을 무시할 수 있는 완전유체가 규칙적으로 흐르는 경우에만 적용할 수 있고, 실제 유체에 대해서는 적당히 변형된다.

전에너지(E) = 운동에너지 + 위치에너지 + 압력에너지
※ 여기서 은 유동거리
단면 A, B 에서의 단위 시간 동안의 전에너지를 각각 , 라 하면


결국 이므로 등치시켜서 를 제하면

연속이론에 의하여 이므로 다음과 같은 식이 된다.
또는 (일정)
이것을 Bernoulli 방정식이라고 한다.

『피토관에 의한 유속계산』

참고자료

· 최신 유체역학 (공저자 노병준, 조원일, 김장권)
· 개정신판 유체역학 (공저자 김춘식, 이영호, 최민선)
· 유체역학 (청문각, 공저자 김병하, 모양우, 손창호 등등)