[열유체실험]관로마찰 실험 보고서

소개

본 실험 장치는 관수로에 물이 흐를 때 점성에 의한 마찰 손실 외에 국부적으로 발생하는 방향변화
장애물 등에 의한 손실을 구하여 설계 시 각종 원인에 의한 손실 수두를 적용하기 위한 것이다.
이 실험에서 에너지 손실의 주원인인 마찰 손실수두 관로의 굴곡 장애물에 의한 손실수두를 실험
장치를 이용하여 이론값과 실측값을 비교 검토한다.

목차

1.실험제목
2.실험개요
3.실험목적
4.실험원리
5.실험방법
6.관련이론
7.실험결과
8.결과 그래프

본문내용

1.실험제목
관로마찰에 의한 수두손실

2.실험개요
본 실험 장치는 관수로에 물이 흐를 때 점성에 의한 마찰 손실 외에 국부적으로 발생하는 방향변화
장애물 등에 의한 손실을 구하여 설계 시 각종 원인에 의한 손실 수두를 적용하기 위한 것이다.
이 실험에서 에너지 손실의 주원인인 마찰 손실수두 관로의 굴곡 장애물에 의한 손실수두를 실험
장치를 이용하여 이론값과 실측값을 비교 검토한다.

3.실험목적
관로내에 흐르는 유체의 현상을 다관 나노메터에 의해 측정하여 밸브, 직선관, 벤츄리관, 노즐등
각 부분에세 발생하는 압력 손실을 계측한다.
수평원관에서 단면이 급격히 확대되거나 축소할 경우에 발생하는 에너지 손실에 관한 연구는
매우 중요한 의미를 갖고 또한 여러 가지 밸브의 마찰에 관한 연구는 우리 생활에 여러분야에서
사용된다는 것을 직접 접할 수 있기 때문에 매우 중요하다.
그 적용분야를 보면 각종 보일러나 발전소의 파이프 라인등의 에너지 분야, 송유관이나 송수관,
또는 냉각수 공급 등에 쓰이는 각종 파이프라인 등 많은 응용분야가 있다. 또한 수평원관에서 단면
확장이나 단면 축소에 의하여 발생하는 손실을 파이프내의 압력강화와 직결되므로 이는 송유관이나
송수관의 펌프 용량을 계산하거나 파이프라인 중간에 설치하는 가압 펌프의 용량을 계산하는데 매우
중요하다.

4.실험원리
(1)직관의 수두손실
비압축성 유체가 관내를 흐를 경우 : 베르누이 방정식 성립
<베르누이 정리 : 점성을 무시할 수 있는 이상유체(비압축성이며 비점성을 띤 유체)에서
그 밀도가 흐름에 따라 변하지 않으며, 정상적으로 흐르는 경우 압력에너지, 속도(운동)
에너지, 위치에너지의 합은 언제나 일정하고 그 값은 보존된다.(즉, 유체의 에너지 보존)
는 관계를 나타내는 정리 및 방정식을 말한다.>

여기서 h은 마찰손실 수두(function loss head)이며 단위 중량의 유체가 이동하는 사이에
잃어버린 역학적 에너지의 양이다.
(2)엘보우 곡관에서의 수두
곡관에서의 수두손실은 직관에서 보다 더 크다. 이 경우 손실계수 K는 관의 기하학적
형상, 관의 상대 조도등에 따라 달라지는데, 특히 R/D=0 인 경우에는 K=1.1이라고 알려져
있다. 한편 R이 커지면 에너지 손실은 관이 구부러져 생기는 손실과 관마찰로 인하여
생기는 손실이 합쳐지므로 손실계수가 증가한다.

참고자료

· 없음