(열유체)운동량 시험 보고서

소개

운동량에 대한 열유체 시험 보고서 및 결과 자료입니다.

목차

Ⅰ.개요‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
Ⅱ.실험 이론‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1.Orifice 원리‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
2.액주계의 원리‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8
3.반원에 대한 운동량 정리‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
Ⅲ.실험 장치 및 사용법‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
1.실험 장치‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
2.실험 방법‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24
3.유의 사항‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
Ⅳ.실험결과 및 오차분석‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥26
1.실험 결과‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥26
2.오차 분석‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
Ⅴ.결론 및 고찰‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35
Ⅵ.참고문헌‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35

본문내용

Ⅱ. 실 험 이 론

1. Orifice(오리피스)의 원리

◎ 오리피스를 통과하는 흐름

오리피스란, 밸브 내 통로에서 가장 좁고, 그 길이가 단면 치수에 비하여 비교적 짧은, 다시 말해서 교축 되는 부분을 말한다. 오리피스는 원형인 경우가 많으며, 그 크기를 지름 치수로 나타낸 것이 오리피스 사이즈이다. 오리피스가 원형이 아닌 경우는, 그 단면적을 원형 단면적으로 환산해서, 그 지름을 나타낸다. 그림과 같이 날카로운 둘레를 가진 오리피스에서는 오리피스 그 자체의 최소 단면적 A1보다, 하류 측 흐름의 단면적 A2가 최소로 되며 이때의 유속은 최대가 된다.


「 오리피스를 통과하는 흐름 」

이때의 A2를 유효 단면적이라고 하며 유동능력을 나타내는 가상적인 단면적이다. 구멍부의 최소 단면적 A1과 이 축류부의 최소 단면적 A2의 비 즉, A2/A1을 축류율 이라 한다. 공기압 기기의 내부 흐름은 관로를 통과할 때의 유체 마찰이나 소용돌이 등으로 일어나는 압력 손실 또는 좁아지는 부분의 오리피스 부 축류 등이 혼합된 복잡한 흐름으로 되어 있다. 그러나 우리가 다루는 공기압에서는 어느 일정 조건하에서 공기압 기기의 흐름이 오리피스부를 흐르는 것으로 생각해도 큰 오차가 없다는 점이 확인되고 있으므로 이렇게 오리피스로서 생각한다면 계산이 쉬워진다. 오리피스에서의 공기 흐름은 다음 그림에서 제시한 것처럼 흐름에 따라서 축류(縮流)현상과 단(斷)면적이 변화하고 있다.






「 유효 단면적 」

◎ 임계압력

오리피스를 통과하는 흐름이 1차 측과 2차 측의 압력비를 크게 할수록 유속과 유량이 증가하나 압력비가 어느 일정한 값에 이르면 유속은 음속이 되며 이때부터는 압력비를 크게 하여도 유량은 변하지 않는다. 이때의 압력을 임계압력이라 하며 그 비는 공기의 경우 P1=1.893P2가 된다.

◎ 임계 압력을 넘는 오리피스의 흐름

임계압력을 넘으면 오리피스를 흐르는 유량은 (그림 1-11)에 제시하는 것처럼 P1에 비례한다. P2가 절대 진공이면 P1과 P2의 관계는 임계 압력 이상이므로 유량과 공급 압력과의 관계는 직선 OBC가 된다. P2가 대기압 (1.033kgf/cm2abs)일 때의 임계압력은 다음의 값이 된다.
1.893×1.033=1.955kgf/cm2abs
유량과 공급압력과의 관계는 실용식으로 다음식이 된다.
P1>1.893P2일 때(단, Q : 대기압 환산의 체적 유량[l/s], P1: 상류층 압력 [kgf/cm2G], t[℃])

참고자료

· 서 적 : 기계공학실험, 유체기계, 유체역학
· 인터넷 : Naver 검색
· 수업 교재(기계공학실험 - 열유체공학)