위어를 이용한 유량 측정

소개

이 실험은 삼각형 위어를 이용하여 유량과 수두를 측정하는 실험이다. 이상 화 된 유동 상황에 따른 식과 더불어서, 실험을 통하여 여러 가지 식에 의한 계산과 실제 측정값과의 오차를 비교 ‧ 분석할 수 있다. 분석의 결과는 표와 그래프로 표시 되었다.

목차

abstract

1.introduction
Ⅰ.Objective
Ⅱ.Knowledge
1)예봉위어(Sharp-Crested Weir)의 정의
2)삼각형 위어
3)이상화된 유동상황
2.procedure
3.result
4.Discussion

본문내용

abstract
이 실험은 삼각형 위어를 이용하여 유량과 수두를 측정하는 실험이다. 이상 화 된 유동 상황에 따른 식과 더불어서, 실험을 통하여 여러 가지 식에 의한 계산과 실제 측정값과의 오차를 비교 ‧ 분석할 수 있다. 분석의 결과는 표와 그래프로 표시 되었다.



1.introduction
Ⅰ.Objective
이 실험의 목적은 삼각형위어를 이용하여 유량을 측정하고 유체의 흐름에 장애물이 있을 경우에 이 장애물로 인하여 흐름에 얼마나 영향을 주는지를 예측할 수 있는데 있다.
Ⅱ.Knowledge
1)예봉위어(Sharp-Crested Weir)의 정의 : 예봉위어는 유동에 직각으로 위치한 수직 평판으로 날카로운 모서리의 봉을 포함하므로 내프(nappe)는 자유 제트같이 움직인다. 그림 1-1은 채널의 전체 폭을 가로질러 확장된 수평봉을 갖는 사각위어를 보여준다. 측면 벽이 존재하기 때문에 측면 축소는 존재하지 않는다.

2)삼각형 위어 : 삼각형 위어의 장점은 직사각형위어에 비하여 훨씬 넓은 범위에서 높은 정밀도를 갖는다는 점이다. 이는 수두가 증가하면서 흐름 단면의 평균 폭이 증가하기 때문이다.

3)이상화된 유동상황 : 수직평연에서 봉 위로 유동이 지나갈 때 수축된 지 않고, 따라서 유선은 평행하고, 내프에서 대기압이 존재한다. 또한, 위치 1에서 운동에너지는 무시할 수 있고,(V₁≈0) 균일 유동이 존재한다. 베르누이 방정식을 대표 유선을 따라 적용하고(그림 1-1a) 내프에서의 국부 속도인 V₂에 대해 풀면
V₂= (1)
따라서 삼각형 위어의 기본 유량시은 직사각형 위어의 경우와 같은 방법으로 유도된다. 미소 유량 dQ = V dA = VL dH를 월류 수두 전체에 걸쳐 적분한다. 그러면
Q = (2)
적분을 하면,

참고자료

· 1.유체역학(Merle C. Potter, David C. Wiggert)
· 2.유체역학(CLAYTON T.CROWE )