베르누이방정식 관련 이론 및 실험

소개

베르누이방정식 관련 이론 및 실험보고서입니다.
정성껏 작성한 레포트인만큼 유용하게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

- 실 험 명 : 베르누이 실험
1. 실험 목적
2. 관련 이론
1) 정상유동
2) 무마찰 유동
3) 축일이 없음
4) 비압축성 유동
5) 열전달이 없음
6) 동일한 유선을 따른 유동
2. 베르누이 방정식
3. 베르누이식의 의미
4. 베르누이 실험 장치
1) 벤츄리미터(Venturi meter)의 원리
2) 오리피스미터(Orifice meter)의 원리
3) 로타미터(Rotameter)의 원리
5. 유선과 유관
1) 유선
2) 유관
6.연속방정식(질량보존법칙)
3. 실험 장치
1) 벤츄리미터
2) 오리피스
3)피토 정압 프로브
4)플로우 노즐
5)열풍속 측정 실험

본문내용

- 실 험 명 : 베르누이 실험
1. 실험 목적
Air Box와 Pitot tube를 이용하여 속도와 유량을 측정하고 베르누이 방정식과 연속 방정식이 각각의 실험 결과에 적절히 적용 가능한지의 여부를 알아본다.
2. 관련 이론
1. Bernoulli식의 사용에 대한 제한 조건
H = P + ½ρv² + ρΩ = const
1) 정상유동
이식은 정상유동에 적용가능하다. 따라서 시동이나 중지(shut-down) 같은 과도 상태나
유동조건이 변하는 과정에서 사용할 수 없다.
2) 무마찰 유동
모든 유동은 아무리 작더라도 마찰을 포함하므로, 마찰효과는 무시할 수 없다. 그러나
일반적으로 단면적이 크고 유체의 속도가 느릴 때, 거리가 짧은 유동영역에서의 마찰효과는 무시할 수 있다. 마찰효과는 일반적으로, 유동통로가 길고 좁을 때, 물체 하류의 후류영역, 그리고 디퓨저같은 유동박리(flow separation)의 가능성이 높은 diverging flow sextion에서는 매우 중요하다. 또한 마찰효과는 고체표면에서 가까운 곳에서 중요하므로, Bernoulli 방정식은 유동의 core region의 유선에 적용하고, 고체 표면에 가까운 유선에는 적용하지 않는다. 날카로운 관의 입구 혹은 유동 중에 설치된 부분적으로 열린 밸브등과 같이 유선형 유동장을 교란시키는 부품에서는 혼합과 역류를 발생시키므로 적용하지 않는다.
3) 축일이 없음
유선을 따라 운동하는 유체입자의 힘의 평형으로 부터 유도되었으므로, 펌프, 터빈, 팬 혹은 다른 기계나 회전차 등이 유동 중에 포함되어있으면 이들이 유선을 교란하고 유체입자와 에너지 상호작용을 하므로 방정식을 적용할 수 없다. 유동영역에 이러한 장치들이 포함되어 있으면, 축일의 입출력을 고려할 수 있도록 Bernoulli 방정식 대신에 에너지 방정식을 사용하여야 한다. 그러나 이러한 기계장치 전방 또는 후방 유동영역에는 Bernoulli 방정식을 적용할 수 있다. 이런 경우, 기계장치 상류와 하류의 Bernoulli 상수 값은 서로 다르다.
4) 비압축성 유동
Bernoulli방정식을 유도할 때, 여러 가정 중의 하나는 ρ = 일정, 즉 유동이 비압축성이라는 것이다. 액체와 Mach 수가 0.3보다 작은 기체는 이 조건을 만족한다. 이처럼 상대적으로 낮은 속도에서는 기체의 압축성 효과와 밀도의 변화를 무시할 수 있기 때문이다.
5) 열전달이 없음
기체의 밀도는 온도에 반비례하므로, 가열부 혹은 냉각부 등과 같이 온도변화가 큰 유동영역에서는 Bernoulli 방정식을 이용할 수 없다.

참고자료

· 없음