관로마찰실험

소개

관로마찰실험 리포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 기초 이론
3. 고찰
4. 참고문헌

본문내용

저수조의 물을 펌프로서 고수조에 펌핑하고, 그 유량을 관내에 흐르게 하여, 관마찰 실험, 벤추리, 노즐, 오리피스를 통한 유량의 측정실험, 직관과 곡관 및 급확대 , 축소관에서의 압력 손실 실험 등을 측정하여 연속 방정식, 베르누이 방정식, 달시-바이스바흐식의 이해를 목적으로 한다.

<중 략>

관로마찰 실험을 하면서 유체역학시간에 배웠던 베르누이방정식, 달시-바이스바흐 방정식, 연속방정식을 실제로 사용해 볼 수 있는 기회를 가졌다. 실험을 한 차례만 실시하였기 때문에 레이놀즈수의 값에 따른 손실수두의 비교는 할 수가 없었다. 실험 결과의 데이터 시트에서도 볼수 있듯이 실험에 의한 손실수두와 달시-바이스바흐 식을 이용한 손실수두값은 큰 차이를 보인다. 그 이유를 찾아보면 다음과 같다. 첫째, 실험에서 마노미터의 눈금이 고정되어 있지않고 계속 적으로 움직였기 때문에 정확한 눈금을 체크 할 수가 없었다. 이것은 펌프가 유량을 일정하게 꾸준히 올려주지 못하기 때문이다. 다음번 실험에서는 디지털 카메라를 이용하여 눈금 값을 동시에 촬영하고 이를 이용해 식을 구한다면 좀 더 오차를 줄일수 있지 않을까 하는 생각이 든다. 두 번째, Moody 선도를 이용한 마찰계수를 구하면서 무디 선도의 값이 정확한 값이 아니므로 정확한 마찰계수를 구하기가 힘들었다는 것이다. 우리가 실험에서 썼던 무디 선도 는 (실험데이터를 조합하여 만든것이므로) 기본적으로 ±15%정도의 오차가 있다. 그래프 상에서도 정확한 값을 구할 수 없고 15%의 오차 까지 가중되기 때문에 정확한 마찰계수의 값을 구한다는 것이 얼마나 힘든 일인지 짐작할 수 있다. 나는 실험 보고서를 쓰면서 무디 선도를 이용해 구한 마찰계수 값을 어림 값으로 잡고 Cole brook 식을 반복 계산함으로써 얻어지는 값으로 계산을 하였다. 하지만 오리피스의 경우 레이놀즈수 값이 천이영역에 (2300<Re<4400인 경우, 무디 선도에서는 음영 처리 되었으며 이영역에서의 우동은 교란에 의해 층류와 난류를 반복하고 따라서 마찰계수도 층류와 난류값들 사이를 반복하며 이영역에서의 데이터는 신뢰도가 많이 떨어진다)

참고자료

· 유체역학 (Fluid Mechanics) 김내현외 6인 공역, McGrawhill Korea
· P.305 8-2 층류유동과 난류유동 - Reynolds 수
· P.316 8-5 파이프내의 난류유동
· P.322 Moody 선도
· P.345 유량과 속도측정 - 장애물식 유량계: 오리피스 ,벤츄리, 및 노즐 유량계