기계공학기초실험 유량측정실험보고서

소개

- 유체의 흐름에 있어서 벤츄리관, 급확대관, 오리피스관, 엘보우 및 면적식 유량계를 이용하여 베르누이(Bernoulli)방정식에 의한 이론의 적용 및 유량측정 실험을 한다.

목차

실험주제
-목적
-도구
-이론
-실험방법및 과정
-실험결과
-고찰

본문내용

유량의 조절 ·측정 등에 사용되며, 가공하기 쉬워 보통 원형으로 만든다. 지름 D인 유관 도중에 관의 지름 d(D＞d)의 오리피스를 삽입하면, 그 직후에서 유속이 변화하여 압력이 떨어진다. 오리피스의 바로 앞과 직후에서의 유체의 압력차를 검출함으로써 유량을 구할 수 있다. 또, 그것을 모니터로 하여 유량을 조절할 수도 있다. 오리피스 유량계는 제작이 쉽고 가격이 싼 장점이 있으나 배관의 압력 손실을 많이 일으키는 단점이 있다. 사용되는 장소는 배관으로 흐르는 유체의 양이 일정하게 유지 되어야 하는 장소 예를 들어 공장, 약품배관 등 여러 가지 장소가 있다.
1. 차압식 유량계
(1) 측정원리 비압축성 유체가 관내를 난류하지 않고 마찰도 없고 외부와도 에너지의 교환이 없는 것으로 하고 중력만이 외력으로서 일한다고 하면 관내의 임의점에서 베르누이 정리가 성립한다.
(2) 특징 차압방식은 구조가 간단하며 가동부(可動部)가 거의 없으므로 견고하고 내구성(耐久性)이 크며 고온, 고압, 과부하에 견디고 압력손실도 적다. 구조가 간단하므로 상사법칙(相似法則)의 적용이 되고 임의의 유체에서 교정한 값을 Reynolds number의 보정에 의해 他의 유체에도 사용할 수있다. 사용법이 적정하면 정도(精度)도 좋다. 이와 같은 특성 때문에 공업용으로 대단히 많이 사용되고 있다.
2. 면적식 유량계
(1) 측정원리 수직으로 설치된 taper관의 사이를 측정유체가 밑에서 위로 흐르면 taper관내에 설치된 float는 유량의 변화에 따라 상하로 이동된다. 이 float 움직임을 검출하여 유량을 구한다.
(2) 특징 - 차압식 유량계에 비해 적은 유량, 고점도의 유량측정이 가능하다.- 유량눈금은 원리적으로 균등눈금으로 되고 유효측정 범위를 최대 눈금의 10-100%로 취할 수 있다. - 원리적으로 밀도 변화의 영향을 받기 때문에 설계기준 밀도 ρ가 사용조건과 다르고 ρ`로 된 경우의 유량 Q`는 계기에서 읽은 Q에 다음의 보정 계수를 곱할 필요가 있다.
3. 전자식 유량계
(1) 측정원리 자속밀도 B의 자계중에 내벽을 절연물로 덮어씌운 반지름 d인 측정관을 관축방향이 자계와 직교하도록 자계와 흐름의 방향에 각각 직각이 되도록 관벽에 설치된 1대의 서로 마주 본 전극간에 전압이 발생한다.

참고자료

· -한국기술교육대학교 "기초기계공학실험"