[화학공학실험]유체마찰 손실 및 유량측정

소개글

화학공학실험중 유체마찰 손실 및 유량측정의 실험보고서

목차

1. 요약
2. 서론
3. 이론
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 고찰
8. 결론
9. 인용부호

본문내용

3. 이론
< 유체 >
유체란 액체나 기체 또는 일반적으로는 정지 상태에서 접선력과 전단력을 견디지 못하고 이러한 힘을 받으면 모양이 연속적으로 변하는 물질을 말한다.
일반적으로 고체는 상온과 상압하에서 일정한 모양을 가지고 있는데 반하여 액체와 기체는 고유의 형태가 없어 담겨진 용기의 모양에 따라서 어떠한 형태로든지 임의로 변하게 된다.
액체와 기체의 근본거인 차이를 살펴보면 액체는 유한한 체적을 갖기 때문에 일정량의 액체를 용기 속에 넣었을 때 일정한 공간만을 차지하고 자유표면을 갖는 반면에 기체는 용기의 체적에 관계없이 주어진 공간을 모두 차지하게 된다. 이는 물질을 구성하는 분자들간에 작용하는 응집력의 차이에 기인한다고 볼 수 있다. 액체의 경우 기체보다 이 응집력이 크게 작용하기 때문에 일정한 표면과 유한한 체적을 갖는다고 할 수 있다.

< 유체의 특성 >
전단력
미소한 전단력이 작용해도 유체요소는 연속적으로 변형된다. 변형되는 데 필요한 힘은 변형속도에 비례하고, 변형속도가 매우 작아지면 그 힘은 작아진다.
자유표면과 체적변화
액체를 용기 넣은 경우 일정한 체적을 차지하고, 기체와의 경계에 자유표면(free surgace)을 갖는다. 기체는 압력변화에 따라 쉽게 체적이 변화된다.
< 유체의 물리적 성질 >
압축율과 체적탄성계수
체적이 V인 액체에 작용하는 압력을 ΔP 만큼 중가 할 때 체적이 ΔV만큼 감소하였다고 한다면, 이 액체의 압축율(compressibility) β는
로 주어지고, 단위는 ㎡/N이다.
유체의 체적탄성계수(bulk modulus) K는 압축율 β의 역수로서
로 나타내고, 단위는 N/㎡이다.

∙ 유체중의 음속
액체중에 압력파가 전파하는 속도, 즉 음속(sonic velocity) a는
로 주어진다.
여기서 P는 압력, ρ는 밀도, K는 체적탄성계수이다. t ℃의 순수한 물에 대해서는 a=1404.4+4.8215t-0.047562t2+0.00013541t3㎧ 이다.
또 t ℃의 건조공기에 대해서는 로 주어진다.

참고 자료

없음