[화학공학실험]배관계의 유체 마찰손실 측정

최초 등록일
2017.10.17
최종 저작일
2017.10
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배관계의 유체 마찰손실 측정에 관한 실험레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. NOMENCLATURE
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 여러 가지 직경을 가진 직관에서 유속변화에 따른 차압을 측정하고, 이와 관련 된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산한다.
나. 관 이음쇠(90 elbow, 90 bend, Tee, 유로의 갑작스런 확대, 유로의 갑작스런 팽창)에 의한 두손실을 측정한다.
다. 배관계내의 valve류(gate, ball, globe)에 의한 두손실을 측정한다.
라. 유량측정장치(orifice, venturi, pitot tube)에 의한 두손실을 측정한다.
마. 측정된 두손실에 의해 유출계수(discharge coefficient)를 산출한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 유량의 개념
1) 유량의 개요
유량(Flow rate)이라 함은 유체의 흐름중 일정 면적의 단면을 통과하는 유체의 체적,질량 또는 중량을 시간에 대한 비율로 표현한 것을 유량이라 칭하며 각각 유체의 체적을 시간에 대한 비율로 표시한 유량을 체적 유량 (용적유량), 유체의 질량을 시간에 대한 비율로 표시한 질량유량, 유체를 일정시간 동안 흐르는 량을 표시한 유량을 적산유량이라 칭한다.
① 체적유량 : Q = A.v [㎥/s]
② 질량유량 : M = Q.ρ = A.v.ρ [kg/s]
③ 중량유량 : W = Q.ρ.g = A.v.ρ.g [N/s]
④ 적산유량 : G = ∫Q.ρ = ∫A.v.ρ [㎥,kg]
측정 대상인 유체의 분류는 기체,액체,증기,혼합 기체등으로 일반적으로 분류하고 흐름 상태에 따라 층류,난류,맥동류등으로, 온도에 따라서 고 온도로부터 극저온, 압력에 따라서 고압력으로 부터 저압력, 점도에 따라 고점도로 부터 저점도, 량에 따라서 대유량으로 부터 극소유량 유체등으로 다양하게 분류한다. 유량측정은 관로의 상태에 따라 개수로,폐수로(관로) 유량측정으로 크게 나누고, 측정방법에 따라 임의 시간당 흐르는 체적량을 계량하는 직접법과 임의 단면적을 통과하는 유량과의 상관 관계를 이용하여 유속, 전기적인량 등의 변화를 검출, 유량을 측정하는 방식인 간접방식으로 분류한다.

참고 자료

McCabe, W. L., et al.(2001), Unit Operations of Chemical Engineering, 6th Ed., McGraw-Hill , pp. 315~333
McAdams, W. H.(1954), Heat Transmission, McGraw-Hill , p. 5
Garde, R. J(1994), Turbulent Flow, Wiley
Fudamentals of fluid mechanics, PHILIP M. GERHART 외 2명

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