2022 유체역학실험 오리피스 실험 (아주대 a+ 만점자료)

소개

2022년도 1학기에 전부 만점으로 a+ 받은 보고서입니다.
그대로 사용하시지 마시고 내용 참고하셔서 작성하시거나 실험 전에 참고하시고 실험하시면 좋은 실험 데이터, 좋은 점수 받으실 수 있을겁니다

목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 실험 방법
4. 실험 과정 사진
5. 실험 결과
6. 결과 및 고찰
7. 역할 분배
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
오리피스에서 나오는 물의 유량과 물의 높이, 그리고 오리피스의 면적 등을 활용하여 유량계수를 구하고 산정된 유량계수로 이론적인 유량을 계산한다. 그 후에 실제 유량과 이론값을 비교 분석하기 위해 위의 실험을 한다. 최종적으로 위의 실험을 통해 ‘유체역학’ 관련 학문의 이해도를 높일 수 있다고 생각하기에 위의 실험을 한다.

2. 관련 이론

<1> 연속방정식

흐르는 유체에 질량보존의 법칙을 적용하여 수식으로 표현한 것이 연속 방정식(Continuity Equation)이다. 물리적으로는 어떠한 계(System)를 통하여 흘러 들어온 유입질량과 흘러나간 유출질량은 같다는 의미로 단위시간에 흘러 들어오는 질량으로부터 흘러 나가는 질량을 제거하면 0이 된다는 것을 나타낸다.

<2> 오리피스(orifice) + 토리첼리(Torricelli)의 정리

그림3-8과 같이 물이 담겨 있는 큰 수조(tank)에서 수면으로부터 길이가 z인 곳의 탱크 벽면에 작은 구멍이 뚫려서 물이 분출되고 있다. 이와 같이 액체가 분출하는 원형 출구를 오리피스라고 한다.
오리피스는 큰 오리피스와 작은 오리피스로 분류할 수 있다. 오리피스의 직경이 오리피스 중심과 수심까지의 거리에 비해 작고, 단면 내의 유속이 일정한 오리피스를 작은 오리피스(small orifice)라 하며, 오리피스의 직경이 오리피스의 중심과 수심의 길이의 이상일 경우 큰 오리피스(large orifice)로 정의할 수 있다. 또한 오리피스의 입구 또는 출구는 날카롭게 가하여 사용하는데 그 이유는 유체와의 접촉면적으로 최소화하여 마찰손실을 줄이기 위한 것이다.

참고자료

· 민용기 외 2명, “유체역학”, 개정증보판, 학연사, 2007, p135~138
· 장기석, “기계유체역학”, 일진사, 2007, p94~96
· 고영하정경섭, “신편 유체역학”, 개정판, 보문당, 2001, p97~107
· 이종형, 김이현, “수리학”, 3판, 구미서관, 2017.03.07., p.158~169
· Bruce R. munson, Fundamentals of fulid mechanics, fourth edition, 2002, p120~123
· 토목용어편찬위원회, 토목용어사전, 베나컨트랙터 / vena contracta
· S.-R. Lee, J.-W. Song, and S.-Y. Kim, “Analysis of Axial Compressor Design Characteristics in Large Class Gas Turbine for Power Generation,” Journal of Fluid Machinery, vol. 15, no. 1. Korean Fluid Machinery Association, pp. 64–69, 01-Feb-2012.
· 이재형, 이계병, 송성진.(2017).서울대학교 실험용 축류 압축기.유체기계 연구개발 발표회 논문집,289-290.