오리피스자유분출(예비보고서)

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목차

1. 실험목적

2. 관련 이론
1) Bernoulli 정리
2) Bernoulli 방정식
3) 온도계의 원리
4) 오리피스
5) 오리피스 유량계

본문내용

1. 실험목적
유체의 흐름에 있어서 오리피스를 통과하여 자유분출 되는 유체에 대하여 베르누이 방정식에 의한 이론의 적용 및 유속과 유량측정 실험을 한다.

2. 관련 이론

① Bernoulli 정리
유체의 유속(流速)과 압력의 관계를 수량적으로 나타낸 법칙. 유체역학의 기본법칙 중 하나이며, 1738년 D.베르누이가 발표하였다. 예를 들면 굵기가 다른 유리관 속에서 물의 수면 높이를 관찰했을 때, 굵은 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 그 높이가 낮아지고, 가는 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 높이가 높아지는 현상을 관찰할 수 있다.
유체는 좁은 통로를 흐를 때 속력이 증가하고 넓은 통로를 흐를 때 속력이 감소한다. 유체의 속력이 증가하면 압력이 낮아지고, 반대로 감소하면 압력이 높아지는데, 이것을 베르누이의 정리라고 한다.

<중 략>

② 온도계의 원리
물질의 열팽창(체적), 전기저항, 열기전력, 열복사도 등의 각종 물리적 성질을 이용하여 측정하며 다른 양(압력 등)과는 달리 간접적인 방법뿐이다.

③ 오리피스
관 흐름을 교축(유동 단면적을 급속히 축소)시켜 주기 위한 기구
관 흐름의 유량제어 또는 차압(감압)시키는데 사용된다.
오리피스는 유압 배관 또는 기기에서 기름이 흘러가는 통로가 단면에 비하여, 좁혀진 부분이나 그 반대로 유체를흐르게 해서 유량제어 또는 차압(감압)시키는데 사용된다. 기름이 오리피스를 통하여 흐르기 위해서는 오리피스 사이에 압력차 또는 압력강하가 있어야 한다. 역으로 만약 흐름이 없다면, 오리피스를 사이에 두고 압력차가 없다. 결국 이 압력차의 크기에 따라 오리피스를 통하는 기름의 양이 커지거나 작아지게 되는 것이다.
오리피스를 통과하는 유동의 특성은 체적이나 밀도의 변화가 없는 1차원, 정상, 비점성 및 등온 상태로 가정하여 다음과 같은 오리피스 유량식을 얻을 수 있다.

참고 자료

http://ycc7.yc.ac.kr/~kjkyum/html/fluidmtext/4_3_4_2.htm