인천대 기계공학실험 베르누이 유동 실험 보고서

소개

"인천대 기계공학실험 베르누이 유동 실험 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 이론 및 목적
2. 실험 방법
3. 실험 결과
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

이번 베르누이 첫 번째 실험은 베르누이 방정식을 통해 펜을 이용한 유동 생성기의 챔버를 통해 나온 유체가 벤투리미터를 지날 때 나타나는 압력 변화와 유속 변화를 통해 벤투리관 내부의 단면적의 변화를 알아보는 실험이다.

이번 실험의 측정은 벤투리관미터의 단면적이 작은 부분부터 단면적이 넓어지는 부분까지의 측정이다.
측정 결과 유체의 속도는 동압과 비례했고 벤투리관의 단면적은 정압과 비례했다. 연속방정식에 의해 유량은 일정하다. 따라서, 벤투리미터의 효과에 의해 관의 단면적이 좁을수록 정압이 낮게 나타나는 것을 알았다.
이번 베르누이 첫 번째 실험에서 측정한 벤투리미터의 단면적과 실제 단면적의 오차가 있을 것이고 측정된 유체의 유속과 실제 벤투리관을 지나는 유속의 차이가 발생했을것으로 예상된다. 오차의 원인을 살펴보면,
1. 온도에 따른 유체 밀도와 전압, 동압을 측정, 단위 변환하는 과정에서 오차가 발생했을것이다.
2. 손실 수두를 생각하지 않고 베르누이 방정식을 사용했으므로 오차가 발생했을 것이다.
3. 벤투리미터 내부의 단면적 변화로 와류가 생겼을것이고, 따라서 피토관의 방향과 유선의 방향이 일치하지 안되어 오차가 발생했을 것이다.
4. 베르누이 방정식의 가정에 일치하지 않아 오차가 발생했을 것이다.
5. 유량의 값이 정확하게 측정되지 않고 가정을 통해 실험 값을 측정했으므로 오차가 발생했을 것이다.
6. 유체가 직선관을 따라 흐르는 것이 아니라 구부러진 호스를 따라 이동하게 되면서 부차적인 손실이 발생하여 오차가 생겼을 것이다.
7. 실험자가 사람인 관계로 정밀한 측정이 안 되었기에 오차가 발생했을 것이다.

베르누이 정리는 복잡한 유체의 식을 몇 가지의 가정으로 쉽게 계산할 수 있게 해주는 방정식이다. 이번 실험에서 이를 직접 활용해 볼 수 있어서 좋았고, 다음에 실험을 직접하게 된다면 이번에 알아본 오차의 원인을 바탕으로 오차를 줄이기 위해 더욱 주의를 해서 이론 값과 실제 값에 차이가 최소화되도록 노력하겠다.

참고자료

· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389876&cid=60217&categoryId=60217, (베르누이 정리), 10/10
· http://ezformula.net/esne/aboard/addon.php?file=main_form_detail2.php&fcode=1112280&bgrcode=1015&mgrcode=1079&fupman=pmsix, (벤투리미터), 10/10
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389904&cid=60217&categoryId=60217, (피토관), 10/10
· https://blog.naver.com/da2kun/130181412854, (동압,정압,전압), 10/10