도수현상 및 실험

소개글

1. 도수현상의 정의 및 목적

- 개수로 흐름에서 사류 흐름이 상류 흐름으로 바뀔 때 격렬한 난류운동이 동반되며 수심이 상승되게 되는 데 이런 현상을 도수 또는 수력도약이라 한다. 이러한 현상은 상당한 에너지 손실을 유발하는 데 도약의 높이가 클수록 그 손실도 커진다.

목차

1. 도수현상의 정의 및 목적
2. 이론 공식
3. 주의 사항
4. 실험의 결과

본문내용

도수현상 (개수로)
-9조-
1. 도수현상의 정의 및 목적
- 개수로 흐름에서 사류 흐름이 상류 흐름으로 바뀔 때 격렬한 난류운동이 동반되며 수심이 상승되게 되는 데 이런 현상을 도수 또는 수력도약이라 한다. 이러한 현상은 상당한 에너지 손실을 유발하는 데 도약의 높이가 클수록 그 손실도 커진다.
2. 이론 공식
① 수평수로 내에서 2차원 흐름의 도수가 발생할 경우 연속방정식과 함께 (역적)운동량 방정식의 원리를 적용하면 상하류의 수심비가 다음과 같이 구해진다.
연속방정식:
(1)
운동량방정식:
(2)
여기서 단위폭당 힘 F는 외력으로 마찰력은 무시하고 양단에서 작용하는 수압만을 고려한다. 그러면 (1)과 (2)로부터 다음과 같은 도수전후의 수심비를 구할 수 있다.
(3)
도수가 발생하는 경우는 이 보다 작으므로 일 때, 즉, 도수전 흐름이 사류일 때만 도수현상이 발생할 수 있다.
② 에너지 손실
도수전후의 수심관계 이외의 또 한가지 공학적 관심사는 도수로 인한 에너지 손실이다. 이 손실 는 도수 전의 흐름에너지 에서 도수 후의 흐름에너지 를 뺀 것이므로
(4)
즉, 도수로 인한 흐름 에너지의 손실은 도수전후의 수심만 알면 구할 수 있다.

참고 자료

없음