유량측정

최초 등록일
2010.05.09
최종 저작일
2009.04
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유량측정에 관한 보고서 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 기초이론
<부자식 유량계>
<오리피스 유량계>
<피토 튜브(Pitot tube)>
3.실험장치
4.실험방법
<피토튜브에 의한 유속 측정>
<오리피스 유량계에 의한 유량측정>
5.실험결과
<피토튜브에 대한 유량 측정과 유량계산>

본문내용

1. 실험목적
유량을 직접 측정하는 방식 중에서 부자식(float type) 유량계와 오리피스(orifice) 유량계 그리고 유속을 측정하는 방식 중 피토 튜브(pitot tube)의 동작원리와 사용방법을 이해한다.
2. 기초이론
<부자식 유량계>
부자식 유량계인 로타미터(rotameter)로서 수직으로 장치되어 상부에 열린 테이퍼관과 부자(float: bob)로 구성되며, 관의 하부에서 상부로 유체가 흐르면 부자는 상하의 차압에 의해 부상하며 그 힘과 부자의 중량이 평형을 이루는 위치에서 정지한다. 이 때 유량은 부자의 상하에 작용하는 압력차, 즉 부력에 의하여 다음과 같이 결정된다.
Q = C(A-A)
여기서 는 밀도, A 는 관의 임의 위치에서의 단면적, A 는 부자의 단면적, C 는 유량계수(discharge coefficient)이다. 하첨자 b 와 f 는 부자와 유체를 의미한다.
부자식 유량계는 작은 유량을 측정할 수 있고, 측정범위가 넓으며, 구조가 간단하고 압력손실이 적은 장점을 가지고 있다. 관의 단면적이 수직방향으로 변하기 때문에 가변 면적식 유량계 ( variable-area flow meter) 라고도 한다.
<오리피스 유량계>
관내 유량을 측정하기 위한 일반적인 교축 유량계는 그림 2와 같이 노즐을 통한 유체의 가소 특성을 이용한다. 노즐 목의 모서리 부분에서 발생하는 유동박리는 아래의 그림에서처럼 노즐로부터 하류 쪽으로 재순환 영역을 발생시킨다. 주류 유동은 노즐 목으로부터 단면 (2)에서 vena contracta를 형성할 때까지 계속 가속되고




△ 오차원인 분석
1. 피토튜브를 이용하여 측정할 때 꽂혀 있는 자를 통해 구간을 나누었기 때문에 정확한 측정이 어려웠다. 또한 실험과정에서 피토튜브를관의바닥에서 2mm씩 올릴때 아무래도 사람손으로올리는 것이고 자의 눈금을 보는데 있어서 각도에 따라 약간의 오차가 있을 수 있다.
2. 피토튜브의 끝을 유동방향과 정확하게 평행하도록 고정시키고 실험을 진행해야 되지만 측정기구의 특성상 유동방향과 피토튜브의 끝이 평행한지 아닌지 알아볼 수 없고 단지 사람의 눈으로 보았을 때 평행이 된거 같으면 실험을 진행하였기 때문에 아무래도 정확 하게 평행이 되지는 않았을 것이다.
2. 디지털 풍속/차압계의 유효숫자가 한자리 이기 때문에 발생하는 오차가 있을 것이다.
3. 오리피스 유량계에서는 의 값은 그래프 범위의 밖에 있기 때문에 예측하여 구하는데서 오차가 발생 하였을 것이다.
4. 부자식의 유량계는 아날로그식이다 보니 실험을 하면서 유량조절 밸브를 정확한 값으로 맞추기가 쉽지 않았는데 여기서도

참고 자료

없음

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