대학 레포트-[기계 유체]베르누이 (bernoulli)정리 실험

소개

베르누이방정식은 유속 및 유량의 측정, 관로유동 해석 등 유체역학과 관련된 대부분의 문제를 해결하는 데 출발점이 되는 기본 방정식이다.
본 실험에서는 베르누이방정식의 각항들의 관계를 실험을 통하여 알아보고자 하며, 점차 확대-축소 또는 축소-확대 테이퍼 원 관속에 유체가 흐를 때, 베르누이 정리를 적용하여 압력수도, 속도수두, 위치수두와 관련된 유체의 에너지보존에 대해 실험으로 확인한다.

목차

1. 실험 정의 및 목적

2. 관련 이론
2.1 벤투리 미터
2.2 오리피스
2.3 관련 식
2.4 유량계수
2.5 압력횟수
2.6 유량계의 선정을 위한 변수들
(범위, 요구정확도, 압력손실, 표시의 종류, 유체의 종류, 보정, 기타)

3. 실험장치 및 실험방법
3.1 실험장치
3.2 실험방법

4. 실험 결과 정리
4.1 표 - 측정값과 결과값
4.2 그래프

5. 고찰 및 소견

※참 고 문 헌

본문내용

1. 실험 목적
베르누이방정식은 유속 및 유량의 측정, 관로유동 해석 등 유체역학과 관련된 대부분의 문제를 해결하는 데 출발점이 되는 기본 방정식이다.
본 실험에서는 베르누이방정식의 각항들의 관계를 실험을 통하여 알아보고자 하며, 점차 확대-축소 또는 축소-확대 테이퍼 원 관속에 유체가 흐를 때, 베르누이 정리를 적용하여 압력수도, 속도수두, 위치수두와 관련된 유체의 에너지보존에 대해 실험으로 확인한다.

2. 이 론

1)베르누이 방정식

위의 그림에서와 같이 비압축성 이상유체가 정상유동을 하고 있다고 가정하자. 그러면 임의의 유선 1-2상에서는 다음과 같은 베르누이방정식이 성립한다. 즉,



여기서 p는 유체의 압력, v는 유체의 속도, Υ는 유체의 비중량, z는 임의의 수평 기준선으로부터의 높이, 그리고 g는 중력가속도를 나타내고, 하 첨자 1, 2는 각각 유선상의 점 1, 2를 표시한다.
위 식의 각 항은 길이의 차원(m)을 가지고 있으며, 유체의 단위 중량당 압력에너지(p/Υ), 운동에너지(v2/2g), 그리고 위치에너지(Z)를 나타낸다. 따라서 위의 식은 비압축성 이상유체가 흐르는 동안 역학적 에너지의 총합이 항상 일정하게 유지된다고 역학적 에너지 보존법칙을 기술하고 있다.
위의 식은 이상유체인 경우에 해당되며, 실제 유체에서는 유체가 유동할 때 유체 점성에 의하여 역학적 에너지손실이 발생하므로 전 수두(total head)H는 감소하게 된다.
따라서, 실체 유체에서는 위의 식이 다음과 같이 수정된다.

위의 식과 같이 변화하게 되나 우리는 지금 압력과 높이와의 관계만을 알아보기 위해서
마찰손실수두인 hL1-2를 제외 하고 생각한다. 다음과 같이 우리는 유체를 물로서 하기 때문에 다음과 같다.

p : 각 지점의 압력(kg/㎡)
: 물의 비중량(1000kg/㎥)
V : 유속(m/s)
g : 중력 가속도(9.8m/s2)
Z : 기준면으로부터 관 중심까지의 높이(m)

참고자료

· 없음