[유체역학실험]유체관로의 손실실험

소개

유체관로의 손실 실험 레포트자료입니다.

목차

실험 결과 요약
1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론

3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
3.2 실험 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
유체관로내의 주손실은 마찰효과에 의하여 기계적 에너지가 열에너지로 변환되는 것을 나타낸다. 관로내의 손실은 층류 또는 난류에 따라 달라진다. 또한, 관 속에 유체가 흐를 때 앞의 관마찰 손실(주손실) 이외에 단면 변화, 곡관부, 벤드, 엘보, 연결부, 밸브, 기타 배관 부품에서 생기는 손실을 통틀어서 부차적 손실(minor loss)이라 한다. 이 부차적 손실은 속도 수두에 비례하면 유동의 박리로 인하여 발생한다. 본 실험은 유체관로내의 주손실과 부차적손실을 관찰하고 손실의 측정법을 숙지하며, 그 의미를 이해하는데 있다. 또한 유량의 변화에 따른 수두손실을 측정 / Darcy 마찰계수를 구한다.

2. 실험 관련 이론

가. 수두손실의 계산
전수두손실은 단면적이 일정한 파이프 내의 완전히 발달된 유동에서 마찰효과에 기인한 주손실 과 입구, 관부속품, 면적의 변화 등에 의해 야기되는 부차적 손실 의 합으로 이루어진다.

나. 주손실 실험

윗 식으로 나타낸 에너지평형은 주수두손실을 계산하게 해준다. 단면적이 일정한 파이프 내의 완전히 발달된 유동에서 =0이다. 그리고 이다.

파이프가 수평일 경우에는 이므로
=
이되어, 주손실은 단면적이 일정한 수평 파이프를 통과하는 완전히 발달된 유동에 대한 압력손실로 나타낼 수 있게 된다.
수두손실은 마찰효과에 의하여 기계적 에너지가 열에너지로 변화되는 것을 나타내므로, 단면적이 일정한 덕트 내의 완전히 발달된 유동에 대한 수두손실은 단지 덕트를 통과하는 유동의 상세한 특성에 따라 결정된다. 수두손실을 파이프 방향과는 무관하다.
층류유동일때 = 난류유동일때 = f:마찰계수

참고자료

· 1. Yoo sang-shin, Seo sang-ho, Bae shin-cheol, Fox and McDonald. 2000. Introduction to Fluid Mechanics 5th ed. SciTech Media.
· 2. Kim young-hyo, Park sung-hwan, Park jong-il, Song moon-suk. 2003. Hydrodynamics. Gungiwon.