Orifice meter & Venturi meter 예비레포트 A+

소개

"Orifice meter & Venturi meter 예비레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 질량수지 및 연속방정식
(2) 에너지수지
(3) 베르누이 방정식
(4) 베르누이 방정식의 적용
(5) 유량계
(6) 레이놀즈 수
(7) 레이놀즈 수와 배출계수의 관계

3. 기구 및 시약
(1) Orifice-Venturi meter

4. 실험 방법

5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
Orifice meter와 Venturi meter의 원리를 이해한다. Bernoulli equation을 이용해 압력손실에 의한 무차원 배출계수 및 영구 손실을 구할 수 있다. 또한 배출 계수와 레이놀즈 수의 관계를 이해할 수 있다.

2. 바탕 이론
(1) 질량수지 및 연속방정식
유체역학적 관점에서 연속방정식이란, 열린계(물질 및 에너지의 출입이 자유로운 계)에서 유체의 유입과 유출 사이의 관계를 질량 유량을 통해 나타낸 방정식을 의미한다. 일반적으로 열린계에 대한 질량수지식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

(3) 베르누이 방정식
베르누이 방정식은 유선을 그리며 흘러가는 유체에 대해, 시스템 내의 임의의 지점에서의 높이, 압력, 유속의 관계에 대한 식이다. 이는 유체에 작용하는 힘의 평형으로 나타낼 수 있으며, 에너지 보존 법칙으로부터 유도한 에너지수지 식에 다음의 조건을 추가해 얻을 수 있다.

① 유체의 흐름은 정상상태이다.
② 유체의 흐름에서 마찰은 발생하지 않으며, 이로 인한 에너지손실 또한 발생하지 않는다.
③ 유체에 대한 일은 무시한다. 따라서 유체에 가해지는 일은 없으며, 유체가 가하는 일 또한 없다.
④ 유체는 비압축성이며, 일정한 밀도를 가진다.

위의 조건들을 앞서 유도한 에너지수지 식에 적용해보자. 조건 ②에 의해 마찰일()은 0이 되고, 조건 ③에 의해 축일()이 0이 되므로 무시할 수 있다. 또한 조건 ④에 의해 유입부와 유출부에서의 유체의 밀도는 가 된다. 따라서 최종적으로 얻은 베르누이 방정식은 다음과 같으며, 각 항은 앞에서부터 순서대로 압축에너지, 운동에너지, 위치에너지를 의미한다.

참고자료

· 단위 조작 이론 및 실험1 실험노트, 광운대학교
· 신정철, 양우정, 기초유체역학 제 8판, 구민사, p.68~79, (2020)
· 권오붕, 유체역학의 이해, 홍릉과학출판사, p.106~111, (2019)
· 박봉래, ‘옥내소화전의 Orifice 직경에 따른 감압성능에 관한 연구’, 동신대학교 대학원, (2014)
· 박균영, 화학공학실험, 공주대학교, p.120~124, (2015)