기초공학 유량계 실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 실험값
6. 실험 분석

본문내용

1. 실험 목적
Flow Nozzle, Venturi의 다양한 유동 방해물을 사용하여 관로 내부의 유량을 측정하고, 이를 기준유량계에서 얻어진 유량값, 그리고 관로 출구에서 피토관을 이용하여 측정 된 출구 속도분포에서 계산되어진 유량값과 비교 관찰하는 것이다.

2. 실험 이론
⑴ 교축유량계의 기본 이론
내부유동을 위한 대부분의 교축 유량계는 그림1에 나타낸 것처럼 노즐 등을 통과하는 유체의 가속에 기초하고 있다. 속도의 변화는 압력의 변화를 가져온다는 개념이다. 압력게이지나 마노미터를 사용하여 이 가 측정될 수 있으며, 유량은 이론적 해석이나 장치에 대한 실험적 관계식을 이용하여 유도된다. 노즐 목의 날카로운 모서리 부분에서 발생하는 유동박리는 그림에서 노즐로부터 하류 쪽으로 점선으로 나타낸 것과 같은 재순환영역을 발생시킨다. 주 유동은 단면 ②에서 축류를 형성하기 위하여 노즐 목부터 계속해서 가속된 후 덕트를 채우기 위하여 다시 감속된다. 축류부에서 유동면적이 최소가 되고, 유선은 본질적으로 직선이며, 압력은 단면에 걸쳐 균일하다.

이론적인 유량은 연속방정식과 Bernoulli 방정식을 적용하여 단면 ①과 ② 사이의 압력 차이와 연관시킬 수 있다. 그런 후 실제 유량을 구하기 위해 실험적인 수정계수를 적용한다. Bernoulli 방정식을 단면 ①과 ②에 적용하면,

※ 가정
⑴ 정상유동
⑵ 비압축성 유동
⑶ 유선을 따르는 유동
⑷ 마찰이 없음
⑸ 단면 ①과 ②에서 균일한 속도
⑹ 단면 ①과 ②에서 유선의 곡률이 없어서 압력은 단면에 걸쳐 균일

<중 략>

⑵ 유동 노즐(Flow nozzled) 유량계
유동 노즐은 충만실이나 덕트에서 유량측정요소로 사용된다. 보통 노즐 형태는 1/4 타원이며, 매끈하고 둥글게 가공되었기 때문에 vena contracta의 영향이 거의 없다. 그러나 수축부만 있을 뿐 완만한 확대무가 없기 때문에 회복성 손실이 적지 않게 나타날 수 있다. ASME에서는 유량계수 에 대한 실험식으로 다음을 추천한다.

참고자료

· 없음