관로마찰실험장치

목차

1. 서론

2. 이론
2.1. 유체 유동의 유형
2.1.1. 레이놀즈 수
2.1.2. 임계 레이놀즈 수
2.1.3. 정상 유동과 비정상 유동
2.2. 관내 유동에서의 마찰 계수와 주손실
2.2.1. 마찰계수
2.2.2. 에너지 방정식으로 손실항 계산
2.2.3. 주손실
2.3. 관이음에서의 부손실
2.4. 유량계의 토출계수

3. 실험
3.1. 장치 설명
3.2. 실험 과정
3.3. 주의사항

4. 실험결과
4.1. 실험 data

5. 결과 분석 및 토의

6. 사용부호

본문내용

1. 서론

관로(管路)는 물, 가스 등의 유체가 단면을 채우고 흐르는 관을 말하며, 도시의 가스관 기름을 공급해주는 송유관 등이 바로 이 예이다. 하지만 실제로 사용되는 가스관, 송유관 등을 볼 때 그 관로는 수많은 엘보우와 이음들에 의한 부 손실이 생길 뿐 아니라, 관로사이에서의 마찰에 의한 주 손실이 생기게 된다. 실생활에서 이러한 손실을 계산하는 것은 매우 중요하다. 예를 들어, 송유관으로 석유를 공급할 때, 관로에서 생기는 손실을 정확히 계산하지 못한다면, 서로의 이해관계에 문제가 생기기 때문이다. 이 밖에도 관로의 마찰을 정확히 계산하지 않으면 많은 문제가 생기게 된다. 이러한 이유로 우리는 이번에 관로에서 생기는 부 손실, 주 손실에 대해 실험해 보기로 한다.

2. 이론

2.1. 유체 유동의 유형

유체 유동의 유형은 크게 층류와 난류 두 가지로 구분된다. 층류는 유선이나 점성 유동과 관련이 있는 것으로, 각 층이 다른 속도로 유동하더라도 두 유동층 사이에 섞임이 없고, 유체의 입자가 명확하고 관찰할 수 있는 경로인 유선을 따라서 흐른다. 반면에 난류는 유체의 입자의 움직임이 불규칙한 흐름을 보이는 유동을 말한다. 명확한 파동 주기 없이 입자가 불규칙한 경로를 따라 움직인다. 층류와 난류는 유체가 운동하려는 관성력과 이를 억제하려는 점성력의 상대적 크기에 의하여 결정된다.

2.1.1. 레이놀즈 수

레이놀즈 수는 유체 동역학에서 가장 중요한 무차원 수 중 하나로서 점성력에 대한 관성력의 비로 나타낸다. 이는 유동이 층류인지 난류인지를 예측하는 데에 사용된다. 층류는 점성력이 지배적인 유동으로서 레이놀즈 수가 낮은 반면 난류는 관성력이 지배적인 유동으로서 레이놀즈 수가 높다.

참고 자료

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