동국대학교 기계공학실험 G실험 에어벤치 레포트

소개

동국대학교 "기계공학실험1 G실험 에어벤치" 레포트입니다. 레포트 작성에 사용한 매트랩 스크립트도 첨부해 놓았습니다.

목차

I. 서론

II. 본론
1) 실험 내용
2) 실험 목적
3) 배경 이론
4) 실험기구에 대한 설명
5) 실험 방법
6) 실험 결과

III. 결론
1) 결론 및 고찰

IV. 참고문헌

본문내용

1.실험 목적
Pitot static tube(피토 정압관)의 사용법을 익힌다.
축소-확산하는 벤투리관을 지나는 유동에 베르누이 정리를 적용해서 정압, 동압과 전압의 관계를 확인하고, 베르누이 정리의 한계점에 대해 알아본다.

배경 이론
2.베르누이 정리 : 유체가 흐르는 속도와 압력, 높이의 관계를 수량적으로 나타낸 법칙이다. 정상상태에 있고, 외력이 작용하지 않는 비압축성, 비점성인 이상적인 유체의 경우를 가정했을 때, 유체의 속도가 빨라지면 압력이 작아진다는 정리이며, 에너지 보존법칙에 기초한다. 이상유체이기에 밀도 ρ가 일정하다고 할 때, 유체가 흐르는 관의 입구쪽 단면적이 A_1, 압력이 p_1이고, 출구쪽 단면적이〖 A〗_2, 압력이 p_2라고 한다면, 단위시간 ∆t동안에 움직인 질량이 같아야 하므로 다음과 같은 식이 성립한다.
∆tv_1 A_1 ρ=∆tv_2 A_2 ρ=∆m
여기서, 에너지 보존의 관점에서 유체에 가해준 일은 운동에너지와 중력 퍼텐셜 에너지의 변화와 같아야 하므로, 다음과 같은 식을 유도할 수 있다.

<중 략>

베르누이 정리에 따른 유동의 변화를 직접 측정해보고, 확인해볼 수 있는 실험이었다. 실험은 공기가 빠른 속도로 흐르는 ‘ㄷ’자형 덕트의 배기와 흡기 사이에 벤투리관을 설치한 에어벤치에서 진행하였다.
벤투리관은 원통형이 아닌, 사각형이었고, 한쪽 면은 관의 지점을 확인하기 위해 투명한 판에 눈금이 있었다. 벤투리관의 양 끝 가장 넓은 지점의 폭은 76mm였고, 가장 좁은 구간은 44mm였다. 첫 70mm동안 폭이 줄어들고, 44mm동안 유지되다가 나머지 190mm동안 다시 넓어지는 형태를 하고 있다. 이는 벤투리관의 특징인데, 관의 단면적이 감소하는 구간과 단면적이 다시 증가하는 구간의 비가 1:3 정도인 것이며, 이러한 형태가 유량을 측정할 때 압력손실이 다른 스로틀 기구와 비교하여 가장 작다. 이는 이상유체를 상정한 베르누이의 정리를 실험하는데 있어서 중요한 요소일 것으로 판단된다.

참고자료

· “피토관”, 물리학백과, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389904&cid=60217&categoryId=60217
· “베르누이의 정리”, 물리학백과, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389876&cid=60217&categoryId=60217
· “정압”, 공조냉동건축설비 용어사전, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=719766&cid=42319&categoryId=42319
· “마노미터”, 토목용어사전, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=618592&cid=42322&categoryId=42322
· “벤투리관”, 물리학백과, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389992&cid=60217&categoryId=60217
· “벤투리관”, 센서용어사전, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=656553&cid=42338&categoryId=42338