점성측정 실험 결과리포트

소개

리포트 채점에서 제일 배점이 높은 실험결과 작성에 중점을 두었습니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 실험 이론
1) 액체의 점성 측정 방법
2) 점성계수 정의
3) 온도에 따른 엔진오일(5W-30)의 점성
4) 손실수두
5) 정상유동 에너지 방정식
6) 레이놀즈 수

Ⅲ. 실험 방법
1) 실험 장비 구조와 원리
2) 실험순서

Ⅳ. 실험 결과
1) 액체의 속도 계산
2) 점성 계산
3) 오차 계산 및 원인

Ⅴ. 결과 고찰

Ⅵ. 참고 문헌

본문내용

위의 그림은 Capillary-flow method을 이용한 Small Bore Tube 점도계이다. 구멍이 작은 튜브를 통하여 유체를 흘려서 유체의 양을 graduated cylinder로 재고, 흐르는데 걸린 시간을 스톱 와치로 측정하는 방법이다. 일정한 수두를 유지하기 위하여 일정한 양의 feed를 공급하고 양이 넘칠 경우 overflow 되도록 한다. 흘러내린 유체의 양은 graduated cylinder로 재고, 경과된 시간은 stop watch로 측정한다.

<중 략>

손실수두는 유체의 흐름에 의해 생긴 에너지 손실을 수주(압력을 물의 높이로 나타낸 것)로 나타낸 것으로 마찰 손실에 의한 것 외에 낙하, 유입, 유출, 굴곡, 만곡, 굴절, 분기, 합류, 단면 변화, 또는 밸브, 콕 등의 장해물에 의해 생긴다. 일반적으로 속도 수두()에 비례하고 수로의 재질, 형상 등을 고려해서 손실 상태에 따라 각종의 실험값을 통해 구한 손실계수를 속도 수두에 곱해서 나타낸다. 따라서 다음과 같은 식으로 나타낸다.

여기서 는 손실계수를 의미한다. 그리고 관에서의 마찰 손실의 계산시 기본적으로 사용되는 공식으로는 Darcy – Weisbach 방정식이 있으며, 관 내의 마찰손실은 관의 길이와 유체의 운동에너지에 직접 비례하며 관의 지름에 반비례한다는 가정 하에 다음과 같은 식을 유도하였다.

<중 략>

위의 그래프와 같이 관 내 단면적비 가 작을수록 손실계수이 커짐을 볼 수 있다. 즉, 가 에 비해 매우 작으면 손실계수은 최대 0.5까지 증가한다. 따라서 이러한 손실 계수를 무시한 채로 실험값을 계산하였으므로, 이것은 오차가 발생하는 요인 중 하나로 작용하였을 것이다.
② 액체의 온도를 20로 가정
위에서 조사한대로 5W-30의 점성은 온도에 감소하면 증가한다. 액체의 온도를 20로 가정하여 실험하였지만 실제로는 온도의 변화가 미세하게 있었을 것이다. 따라서 이러한 요인 또한 오차를 만드는 요인 중 하나로 작용하였을 것이다.

참고자료

· Frank M. White 외, 「Fluid Mechanics 4th Edition」, McGraw-Hill, 1998
· Chemistry, http://joonyoungsun.tistory.com/284
· Design Aerospace, http://www.daerospace.com/HydraulicSystems/HydraulicFluidProp.php
· 환경세계, http://enviworld.co.kr/cafe/sence/000103.htm
· 위키백과, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A0%88%EC%9D%B4%EB%86%80%EC%A6%88_%EC%88%98
· S.B.A. Invent, http://engineering-references.sbainvent.com/fluid-mechanics/minor-head-loss.php