[유체실험] 직선원관 내 마찰손실 측정 및 관마찰 실험 (예비+결과레포트)

소개

직선원관 내 마찰손실 측정 및 관마찰 실험 (예비+결과레포트)입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험결과 및 고찰

본문내용

1. 실험목적

유체가 관내를 흐를 때 유체 점성에 의한 관마찰로 인하여 에너지 손실이 발생한다.
본 실험에서는 직선원관 내에서의 마찰손실을 측정해보고 관마찰에 의한 에너지 손실을
정확하게 이해하는데 목적이 있다.

2. 이 론

비압축성 유체가 관내를 흐를 때에는 다음과 같은 베르누이방정식이 성립한다.

(1)

여기서 은 마찰손실수두(friction low head) 또는 수두손실(head loss)이라 하며, 단위중량의 유체가 1에서 2까지 가는 사이에 잃어버린 역학적 에너지의 양이다.

한편 관의 단면이 일정하고, 관이 수평으로 놓여 있을 때는 식(1)로부터
(2)
가 얻어진다.
Darcy는 길고 곹은 원관 내의 물의 유동에 관한 실험을 통하여 수두손실 이 속도수두
와 관의 길이 L에 비례하고 관의 직경 d에는 반비례함을 확인하여 다음 식을 제시하였다.


여기서 비례상수 f는 마찰계수라 부른다.
그러나 그 후 많은 사람들의 실험은 마찰계수 f가 일정하지 않고 관의 상태나 유속에 따라
조금씩 변화함을 보여주고 있다. 따라서 식 (3)은 하나의 법칙이라기보다는 ㄹ계수 f를 정의하기 위한 정의식이라고 보는 것이 정확할 것이다. 차원 해석법을 사용하면 마찰계수 f가
레이놀즈수 R과 관의 상대조도 (e는 관의 조도돌기의 평균높이)의 함수가 됨을 알 수 있다.
[그림 2]는 마

참고자료

· 없음