고려대학교 기계공학실험2 A+학점 Pipe friction 실험 만점 보고서

소개

고려대학교 기공실 2 관마찰 실험 결과보고서입니다. 보고서 점수 만점 받았고, 많은 학우분들께 좋은 참고자료가 되었으면 좋겠습니다.

목차

1. Darcy-Weisbach Equation
2. Data sheet
3. 결과 분석 및 고찰
4. Gate valve, Glove valve, Ball valve의 특성 조사
5. 벤츄리관의 수두손실을 이용한 유량 계산
6. 실험개선방안

본문내용

위의 실험에서 4가지 경우 모두 Reynolds number은 4000을 초과하는 난류유동이다. 이때 오차율이 가장 작은 경우는 모두 Turbulent, Rough pipe의 경우인 Nikradse Empirical Equation의 오차율이 가장 적었다. Empirical Equation의 경우 변수에 따라 결과값이 민감하게 변화할 수 있기 때문에 전체적으로 오차가 큰 경향성을 띤다. 한편 주목할만한 점은 Hagen-Poiseuille Empirical Equation은 층류조건에서 사용하는 식이고 이를 만족하기 위해선 Reynolds number가 2100미만이어야한다. 직관적으로 생각했을 때 층류와 smooth조건을 요구하는 Hagen-Poiseuille Empirical Equation의 경우가 가장 큰 오차율을 나타낼 것이라 추측했다. 하지만, 결과는 오히려 난류와 rough를 각각 요구하는 경우가 더 오차율이 크게 나왔고, 이러한 결과가 나온 원인은 Notation과 비교했을 때, Reynolds number가 상대적으로 작아 층류와 유사하게 거동하여 Hagen-Poiseuille Empirical Equation의 경우가 잘 맞았고, 관의 표면이 rough 했기 때문에 Weisbach,Darcy Empirical Equation의 경우 오차가 크게 나온 것으로 추측한다.
Elbow loss의 경우 관의 입출구 사이의 각 에 따라 다음 식으로 손실계수를 구할 수 있다. 한편, 수두손실과 손실계수 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
손실계수는 Welded elbow의 경우가 Jointed elbow의 경우보다 약 2.5배 크다. 즉, 동일한 유속에 대해 수두손실 혹은 압력손실이 약 2.5배 크다. 이는 유체가 Jointed elbow의 경우 joint 부분에서 상대적으로 저항을 덜 받아 원활하게 이동방향이 바뀌었기 때문이라고 추측할 수 있다.

참고자료

· 없음