[공학]관로 마찰 실험

소개

관로 마찰 실험

목차

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

본문내용

1. 실험 목적
- 관로에서 관을 흐르는 유체가 마찰에 의해 발생되는 손실 수두와 관의 방향이나 크기가 달라져 유체의 방향이나 크기가 변하면, 이 요소들이 발생시키는 손실 수두를 측정하여 관 마찰계수를 구하고, 이러한 변화들을 이해함으로써 관로의 효율적인 설계가 목적이다.

2. 실험 이론
1) 마찰 계수
완전히 발달된 관내 층류 유동에 대해 미소 제어 부피를 설정하고 여기에 선운동량 방정식과 유체 점성의 정의를 적용하여 속도 분포를 구하면 포물선형을 얻게 된다. 이렇게 얻은 속도 분포를 이용하여 유량을 표현하고 이것으로부터 압력 강하에 대한 표현을 구하면

2) 주 손실
입구와 출구가 각각 하나 뿐인 관에서 비압축성, 정상상태 에너지 방정식을 적용하면

만일 입구와 출구에서의 속도를 1차원 유동으로 간주(즉, 균일 유동으로 본다는 의미)하면 윗 식에서 적분이 간단히 표현된다. 결과를 로 나누고, 내부 에너지 차이와 열전달을 비가역에 의한 에너지 손실로 보아, 으로 놓게 되면

윗 식의 차원이 [L]이므로 을 “수두손실(heat loss)"이라 부른다. 이것이 관에서의 주 손실에 해당된다. 여기서 관 직경이 일정한 경우는 연속방정식에 의해 동압에너지가 같고 관의 수평인 경우는 위치에너지가 같게 되어 최종 주손실은 압력강하로 나타낼 수 있다. 즉, 이런 특수한 경우에는
3) 관이음 손실 계수
배관 시스템에는 관 이외에도 여러 종류의 부속품들이 연결되어 있다. 이를 통칭하여 관이음이라고 한다. 이러한 관이음에는 밸브, 관관, 수축관, 급축소관/급확대관, 분지관, T관 등등이 있다. 이러한 이음을 유체가 통과하게 될 때에 에너지를 잃게 되는데, 이런 에너지 손실의 주원인은 통과하기 전과 통과한 후의 유선의 형상이 박리와 난류등으로 크게 달라지면서 발생하게 된다. 이런 에너지 손실을 부손실 이라 한다. 실험적 검증에 의하면

참고자료

· 없음