마찰실험

소개

마찰실험

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
관마찰 실험

2. 실험 목적
실험대에 설치된 마찰손실장치를 이용하여 비압축성 유체 관내흐름 유체마찰로 압력차 발생 손실을 구 할 수 있다.

3. 이론
◆ 벨브(Gate․Glove valve)로 인한 마찰
벨브내에서의 유체 유동은 대단히 복잡하며 에너지 손실은 벨브의 종류, 개폐 상태에 따라 크게 다르다. 즉 벨브를 부분적으로 개방 시킨 경우는 완전히 개방한 경우에 비하여 훨씬 에너지 손실이 발생하는데 관의 직경이 1인 경우, 손실계수 는 다음과 같이 표시된다.

여기서 는 벨브에 의한 손실수두[m]이고, 는 평균유속[cm/sec]이다.

◆ 직관(Straight pipe)으로 인한 마찰
직관에서의 마찰손실은 Reynold 수에 의해 좌우되는데, 유체 흐름의 형태가 층류() 경우에는 Hagen-poseuille 식에 의해 마찰이 계산되어 지고, 난류() 경우에는 Froude 가정에 의한 마찰식에 의해 계산되어진다.
위의 실험은 유체의 흐름이 난류이기 때문에 Froude 가정에 의한 마찰식만을 유도한다

○ 난류일 경우(Froude 가정)
,
( : 보정인자) …①

표면적(S)는 길이 l인 원관에서 고체와 유체가 접한 면적으로,
┌ : 유동단면에서 고체벽과 유체가 접한 길이
└ : 관의 길이

관의 마찰 저항으로 인해 압력차가 발생하므로,
( : 관의 단면적)
①과 ②를 베르누이 식(Bernoulli equation)에 대입하면,

참고자료

· Fluid Mechanics for Chemical Engineers PH PTR 1999
· Unit Operation of Chemical Engineering McGraw-Hill Inc. 1993
· 유체역학