노즐을 이용한 유량측정

소개

노즐을 이용한 유량측정

목차

1. 서 론
1-1 실험의 목적
1-2 실험에서 필요한 이론
(1) 질량보존 법칙
(2) 베르노이 방정식
(3) 오차 전파의 법칙
(4) 운동에너지 보정계수
(5) 노즐
1-3 위어미터 적분 증명


2. 본 론
2-1 실험장치
2-2 실험장치의 개략도
2-3 실험방법
2-4 실험 유의사항
2-5 실험측정 및 풀이 방법
2-6 실험 결과

3. 결 론
3-1 고찰
3-2 결론

※ 참고문헌

본문내용

1. 서론

1-1 실험의 목적

관내를 흐르는 유체의 역학적 특성을 표현하는 물리량으로 유량(Flow rate)이 있다. 이 유량을 측정하는 방법으로 여러 측정도구가 사용되고 있는데, 이 실험에서는 여러 측정도구 중 노즐(Nozzle)을 통해 흐르는 흐름의 단면수축과 에너지 손실을 관찰하고 노즐의 수두 차에 의한 계산 유량과 측정 유량을 비교하여 유량계수를 구하는 법을 구해본다.

1-2 실험에서 필요한 이론

1) 질량보존 법칙
노즐, 디퓨저, 터빈, 압축기 및 펌프 등과 같은 단일유동(즉, 한 개의 입구 및 한 개의 출구), 정상유동인 경우

<중 략>

가정
1. 전체 가정을 만족한다.
2. Cimballa와는 다르게 오리피스 미터의 내경 D0에서의 층류에서 오는 측정위치 2에서의 내경 D2는 서로 다르다. (이론5에서 이미 언급하였다.)
그래서 Cc값을 로 정의해서 푼다.
풀이1
D0≠D2이기 때문에 Cc값을 로 정의한다. 이후는 Cimballa와 같은 방식으로 풀어주면 된다.

단일유동, 비압축성이므로 이론1에 따라
이다.
가 되고 이 식은 V1에 관한 식으로 표현하면
이며 라고 정의하면

이 된다. 이제 베르노이 방정식에
(z1=z2)
이고, 를 넣어서 V2에 관해서 정리하면
이다. 하지만 는 손실이 없는 이상적인 상태이므로 Cv를 로 정의하여 손실이 있는 경우에는 로 표현할 수 있다. 식이 복잡하므로 CvCc의 곱을 Cd로 치환하여 다시 정리를 하면
여기서 (혹은 C)로 정의하며, 따라서 가 된다.

여기까지 Crowe, 이종춘, 위생실험교재의 유동 방식이 같다. 그래서 과연 Cimballa랑 얼마나 값에 있어서 차이가 나는지 EES를 통해서 구해보았다. 풀이 1과 동일한 식을 사용하였으면 을 이 식으로 사용하였다. K값은 간단하게 하기 위해서 K=Cd=0.96으로 가정하였다.

참고자료

· 위생설비실험 교재 - 차동진 저
· fluid mechanics - cimbala &cengel
· 유체역학 - 이종춘 저
· 유체역학 해설 - crowe at all