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레이놀즈 측정 실험

● 실험 목적레이놀드 실험장치를 이용하여 레이놀드 수에 나뉘어지는 유체흐름 형태를 관찰하고, 레이놀드 수와 유량과의 관계를 살펴볼 수 있다.● 실험 이론1. 레이놀드 수(Reynold Number)에 의한 변화흐름상태에는 층류와 난류의 두가지 유동상태가 있고, 이것을 구별하기 위한 매개변수는 레이놀드 수(Reynold Number)라는 무차원군을 사용한다. 유동상태는 관로에 발생하는 손실과 밀접한 관련이 있고, 예를 들면 관로내의 유체를 보내는 데 필요한 펌프동력을 계산하기 위해서는, 이 관계를 명확히 해 두는 것이 중요하다.그러면, 관로내의 유동상태와 레이놀드 수의 관계에 대하여 레이놀드가 행한 실험으로부터 설명하기로 하자. 다음 그림 1에 나타난 레이놀드의 실험에서 유리관내의 유동상태를 조사하기 위해서 별도의 가느다란 관으로부터 착색액ㅇ르 주입하여, 유선의 가시화 관찰을 통하여 분류해 본다.관내의 유속이 느린(유량이 작은) 경우, 관내의 도처에서 유체(물)는 관축과 평형하게 규칙적으로 정연하게 층을 형성하게 흐른다. 이것을 층류(laminar flow)상태라하고, 착색액은 1개의 유선을 형성한다. 물의 유속을 점점 증가시키면, 관입구에서 어는 위치로 착색액의 유선이 물결치기 시작하여 뒤섞이게 된다. 이것을 천이(transition)상태라 부르고, 흐름의 성질이 불안정하여, 외란을 주면 난류상태로 이행한다. 유속을 더욱 증가시키면, 착색액의 선의 불규칙한 와류를 형성하여, 관내 전영역으로 착색액이 분산된다. 이것을 난류(tubulent flow)상태라 한다. 여기서는 유속의 증가(유량의 증가)에 의한 유동상태의 변화만 설명하였지만, 동일한 속도의 경우에도 관직경을 크게하면, 흐름의 상태변화가 생긴다. 이상과 같은 경우를 중심으로 레이놀드 수를 결정해보자. 층류 및 난류는 유체의 운동에 비례하는 관성력과 점성력으로 대표되는 운동에 대한 감쇄력의 비로 결정된다.위의 식에의해이므로, 대표속도로서 단면평균유속(는 유량,는 원관의 직경)를, 대표길이로서 관직경로 놓으면,로 된다. 실험결과에 의해 분류하면,1., 낮은 유속에 대해, 압력구배는 선형적이고 유속의 비례에 대해 비례하고, 흐름은 층류흐름이다.2., 중간 유속에 대해서는, 유속과 압력 강하 사이에 재생 가능한 유일한 관계는 없다. 그리고 응답은 외관상 제멋대로 변화한다. 이것을 전이흐름 영역이라 한다. (흐름이 진동한다.)3., 높은 유속에 관해서는, 압력구배는 대략적으로 유속의 제곱에 비례하고, 그 흐름은 난류로 특징지어진다.또한 관내로 매끈하게 유입시키면,까지 층류를 갖는다는 예도 보고되고 있지만, 통상적으로 임계 레이놀드 수(Critical Reynolds number)는 2300의 값을 취한다.2. 유량유량(Flow rate)이라 함은 유체의 흐름중 일정 면적의 단면을 통과하는 유체의 체적, 질량 또는 중량을 시간에 대한 비율로 표현한 것을 유량이라 칭하며 각각 유체의 체적을 시간에 대한 비율로 표시한 유량을 체적 유량 (용적 유량), 유체의 질량을 시간에 대한 비율로 표시한 질량유량, 유체를 일정시간동안 흐르는 량을 표시한 유량을 적산유량이라 칭한다.① 체적유량 : Q = A.v [㎥/s]② 질량유량 : M = Q.ρ = A.v.ρ [kg/s]③ 중량유량 : W = Q.ρ.g = A.v.ρ.g [N/s]④ 적산유량 : G = ∫Q.ρ = ∫A.v.ρ [㎥,kg]A : 단면적 v : 속도 ρ = 밀도측정 대상인 유체의 분류는 기체, 액체, 증기, 혼합 기체 등으로 일반적으로 분류하고 흐름 상태에 따라 층류, 난류, 맥동류 등으로, 온도에 따라서 고온도로부터 극저온, 압력에 따라서 고압력으로 부터 저압력, 점도에 따라 고점도로 부터 저점도, 량에 따라서 대유량으로 부터 극소유량 유체 등으로 다양하게 분류한다.유량측정은 관로의 상태에 따라 개수로, 폐수로(관로) 유량측정으로 크게 나누고, 측정방법에 따라 임의 시간당 흐르는 체적량을 계량하는 직접법과 임의 단면적을 통과하는 유량과의 상관관계를 이용하여 유속, 전기적 인량 등의 변화를 검출, 유량을 측정하는 방식인 간접방식으로 분류한다.3. 유체의 속도관속으로 유체가 흐를 경우 흐르는 방향에 직각인 임의의 단면을 단위시간에 흐르는 유체의 양을 유량이라고 하고 이를 유로의 단면적으로 나눈값이 유체의 평균유속(Meam Velocity)이다.(Q : 체적유량, A : 유로의 단면적, U : 평균 유속, D : 관로의 직경)보통 관내를 유체가 흐를 경우에는 유속이 일정하지 않으며 관벽 부근에서는 벽면 저항에 의하여 유속이 느리고, 관의 중심 부근에서는 최대속도를 나타낸다.유속이 느릴때에는 잉크가 퍼져버리는 현상이 나타난다. 전자는 유체입자가 관의 벽면에 평행한 직선으로 흐르는 경우이며 이런 흐름을 층류, 점성류(viscous flow)라고 한다.후자는 유체의 각입자가 불규칙적으로 흐르는 경우이며 이런 흐름을 난류(furbulent flow)라고 부른다.층류와 난류에서 중심부분에서의 최대속도(m/sec)와 평균속도 U(m/sec)사이에는 대체로 다음과 같은 관계가 있다.층류 :난류 :● 실험기구 및 방법※ 실험기구Reynolds 수 측정 장치(아래그림 참조). 메틸렌 블루, 타이머, 메스 플라스크① 급수 밸브 ② 착색액 용기통(잉크) ③ 잉크 주입 cock④ glass wool ⑤ 잉크 주입 노즐 ⑥ 투명 측정관⑦ 배수 밸브 ⑧ 유량 조절 밸브※ 실험방법① 레이놀드 실험장치에 일정량의 물을 공급한 후 유량 조절 벨브를 이용하여 유량을 최대로 보낸후, 그때의 유체의 난류 흐름을 관찰한다.② 그런 다음 유량 조절 벨브를 이용하여 조절하고, 추적자(붉은 잉크)를 이용하여 난류, 전이, 층류 흐름이 관찰 될 수 있도록한다.③ 유량 벨브 조절을 익힌후, 난류에 전이가 일어날 때까지의 범위를 설정하여 구간을 1/3으로 나뉘어 유량을 측정한다.④ ③번과 같은 방법으로 전이에서 층류가 일어날때까지, 그리고 층류를 각각 측정한다.

자연과학| 2009.10.28| 6페이지| 1,500원| 조회(175)

실험, 레이놀즈, 레이놀즈실험

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마찰실험

1. 실험 제목관마찰 실험2. 실험 목적실험대에 설치된 마찰손실장치를 이용하여 비압축성 유체 관내흐름 유체마찰로 압력차 발생 손실을 구 할 수 있다.3. 이론◆ 벨브(Gate?Glove valve)로 인한 마찰벨브내에서의 유체 유동은 대단히 복잡하며 에너지 손실은 벨브의 종류, 개폐 상태에 따라 크게 다르다. 즉 벨브를 부분적으로 개방 시킨 경우는 완전히 개방한 경우에 비하여 훨씬 에너지 손실이 발생하는데 관의 직경이 1인 경우, 손실계수K_v는 다음과 같이 표시된다.H_v~ (=` DELTA H`) ~=~ K_v ~{v^2} over {2`g}여기서H_v는 벨브에 의한 손실수두[m]이고,v는 평균유속[cm/sec]이다.◆ 직관(Straight pipe)으로 인한 마찰직관에서의 마찰손실은 Reynold 수에 의해 좌우되는데, 유체 흐름의 형태가 층류(N_Re ~〈~ 2100) 경우에는 Hagen-poseuille 식에 의해 마찰이 계산되어 지고, 난류(N_Re ~〉~ 4000) 경우에는 Froude 가정에 의한 마찰식에 의해 계산되어진다.위의 실험은 유체의 흐름이 난류이기 때문에 Froude 가정에 의한 마찰식만을 유도한다○ 난류일 경우(Froude 가정)R ~PROPTO ~S CDOT u^2,(저항 ~ PROPTO ~표면적 CDOT 평균유속^2 `)R ~= ~a CDOT S CDOT u^2(a: 보정인자) …①표면적(S)는 길이 l인 원관에서 고체와 유체가 접한 면적으로,S ~=~ l_w CDOT l┌l_w: 유동단면에서 고체벽과 유체가 접한 길이└l: 관의 길이관의 마찰 저항으로 인해 압력차가 발생하므로,R`(`저항`)~=~ (P_1 `-` P_2`) CDOT A(A: 관의 단면적)①과 ②를 베르누이 식(Bernoulli equation)에 대입하면,P_1 `-`P_2 ~=~ a CDOT S over A CDOT u^2=~ a CDOT {2 `pi` `(`D`/`2`)`l} over {pi`D^2`/`4}CDOT u^2=~4`a~( l over D )~u^in^4 ``( `theta over 2 `)로 주어진다.③ 굴절(Mitre)Mitre는 엘보(Elbow)에 날개(Vanes)라는 얇은 Disk나 프러펠러를 넣으므로서유체가유동할 때, 곡관(Bend pipe)이나 엘보(Elbow)에서 볼 수 있었던 2차 흐름(secondary flow)을 없애주는 부속품이다. 2차 흐름(secondary flow)을 없애줌으로서 또한 그에 대한 마찰도 줄어질 수가 있다.4. 실험 방법① 소조의 유체의 온도를 측정후, 펌프를 가동하여 수리 실험대에 유량을 공급한다.② 게이트 밸브(Gate valve)는 잠근 상태로 글로브 밸브(Glove valve)로 유량을 조절하여, 로터미터(Rotameter) 눈금을 읽는다.③ 글로브 밸브(Glove valve)로 조절된 유량으로 인해, 압력차에 의해 변화된 마찰손실장치의 부속품들에 미리 설치된 마노미터(manometer)의 눈금을 읽는다.④ 위의 실험을 유량을 조절하며, 3회 실시한다.⑤ ②에서와 같은 방법으로 글로브 밸브(Glove valve)는 잠근 상태로 게이트 밸브(Gate valve)로 유량을 조절하여 로터미터(Rotameter)의 눈금을 읽는다.⑥ ③, ④와 같은 방법으로 마노미터(manometer)의 눈금을 읽는다.QGlobevalveGatevalve90°ElbowStraightpipeⅠStraightpipeⅡStraightpipeⅢBendpipeⅠBendpipeⅡBendpipeⅢ90°Mitrel/minh1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h13h14h15h16h17h18h19h2046115.5611545.541.544.944.64542.339.536.267.364.2524857.35477.472.5857.5195421.545.434.542.841.242.635.43930.560.657.748.53954.746.777.564.81249.52741.53441.419.545.542.345.730.234.518.569.352.552.533.55941.574.548.55. ~ {D~cm}over{1}`{0.997~g}over{cm^3}{u ~cm}over{s}{cm CDOT s}over{0.00963~g}4LPMN _{Re} `=~ {1.38~cm` TIMES `44.62cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`63758LPMN _{Re} `=~ {1.38`cm` TIMES `89.16`cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`12738.512LPMN _{Re} `=~ {1.38`cm` TIMES `133.78`cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`19113.5Straight pipe ∏일때4LPMN _{Re} `=~ {2.62~cm` TIMES `12.38cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`3358.088LPMN _{Re} `=~ {2.62`cm` TIMES `24.74`cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`6710.7312LPMN _{Re} `=~ {2.62`cm` TIMES `37.12`cm/s` TIMES `0.997`g/cm ^{3}} over {0.00963g/cm BULLET s} `=`10068.8마찰계수(K)Globe valve, gate valveh_f ~=~ {K_v~ u^2}over{2`g}h_f ~=~ h_m`` {rho_f `-` rho_m}over{rho_m}k=~`` {h _{f} TIMES `2g} over {u ^{2}}rho _{f} =~13.457`g`/`cm ^{3}(수은의 밀도)rho _{m} `=~0.997`g`/`cm ^{3}(물의 밀도)Globe valve4LPM ( u= 44.62 cm/s )수두차 = 61.5-15.5 = 45.5cmh.0850 Radius4LPM K= 3.258LPM K= 1.9712LPM K= 1.91Elbow4LPM K= 4.338LPM K= 2.6912LPM K= 2.40Mitre4LPM K= 4.828LPM K= 3.1312LPM K= 2.84straight pipe< sudden Expansion >D1 = 1.38cmD2 = 2.62cmA _{1} =`1.49495`cm ^{2}A _{2} =`5.3066`cm ^{2}4LPM44.9cm - 44.6cm = 0.3 cmh _{2} -`h _{1} `=` {V _{1} ^{2} -V _{2} ^{2}} over {2g}Q`=`A _{1} V _{1} =A _{2} V _{2}V _{2} `= {A _{1} V _{1}} over {A _{2}}h _{2`} -h _{1} = {V _{1} ^{2} (1- {A _{1}} over {A _{2}} ) ^{2}} over {2g} =` {V _{1} ^{2} (1-( {d _{1}} over {d _{2}} ) ^{2} ) ^{2}} over {2g}V _{1} =` {Q} over {A _{1}}=44.6 cm/sV _{2} =` {A _{1} TIMES 44.6`cm/s`} over {A _{2}} `=` {1.49495cm ^{2} TIMES `44.6cm} over {5.3066cm ^{2}} `=12.57cm/sh _{2`} -h _{1} = {V _{1} ^{2} (1- {A _{1}} over {A _{2}} ) ^{2}} over {2g} =` {(44.6cm/s) ^{2} TIMES (1-` {1.49495cm ^{2}} over {5.3066cm ^{2}} ) ^{2}} over {2 TIMES `980cm/s ^{2}} =`0.524cm8LPM42.8cm - 41.2cm = 1.6cmV _{1} =89.17`cm/sV _{2} =25.12`cm/sh _{2`} -h _{1} = {V _{1} ^{2} (1- {A _{1}} over {A _{2}} 69`cm/sV _{2} =133.79cm/sh _{2`} -h _{1} = {V _{1} ^{2} (1- {A _{1}} over {A _{2}} ) ^{2}} over {2g} =` {(37.69cm/s) ^{2} TIMES (1-` {5.3066cm ^{2}} over {1.49495cm ^{2}} ) ^{2}} over {2 TIMES `980cm/s ^{2}} =`4.71cmcontraction`h _{c} =k _{c} · {(v _{1} -v _{2} ) ^{2}} over {2g}#k _{c} `=` {`h _{c} 2g} over {(v _{1} -v _{2} ) ^{2}}4LPMk = 5.1528LPMk = 3.4412LPMk = 3.29914mm of 13.8mm straight pipe```h=4k· {l} over {d} · {v ^{2}} over {2g}#k= {h TIMES 2g TIMES d} over {4 TIMES l TIMES v ^{2}} `L = 91.4cmd = 1.38cmv = 44.6 cm/s4LPM수두차 = 39.5 - 36.2 = 3.3 cmk= {3.3cm TIMES 2 TIMES 980cm/s ^{2} TIMES 1.38cm} over {4 TIMES 91.4cm TIMES (44.6cm/s) ^{2}} `k = 0.0128LPM수두차 = 39 - 30.5 = 8.5 cmk= {8.5cm TIMES 2 TIMES 980cm/s ^{2} TIMES 1.38cm} over {4 TIMES 91.4cm TIMES (89.17cm/s) ^{2}} `k = 0.007912LPM수두차 = 34.5 - 18.5 = 16k= {16cm TIMES 2 TIMES 980cm/s ^{2} TIMES 1.38cm} over {4 TIMES 91.4cm TIMES (133.78cm/s) ^{2}} `k = 0.0066부속품유량(Q)ΔhuNReKl/mincm3/scmcm/s――Glatevalve466.74644.626375566813체역학

공학/기술| 2009.10.28| 15페이지| 1,500원| 조회(250)

유체역학, 마찰, 마찰실험

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● 실험 목적유체의 속도를 변화시켜 유체를 흘려보낼 때 생기는 마찰손실(에너지손 실)을 간단한 실험장치(벤츄리미터-오리피스미터-로타미터 연결장치)을 통해 Bernouli식으로부터 마찰손실(혹은 마찰두손실)을 구할 수 있다. 또한 벤츄리미터와 오리피스미터의 마찰손실을 비교할 수 있다.● 실험 이론벤츄리 미터란?베르누이 정리를 응용하여 관속의 유량을 측정하는 계기. 관의 중간을 가늘게하고 그 전후에 직립관을 세워 그 액면의 차로 물의 유량을 측정하는 장치.벤투리 유량계는 일반적으로 주조하여 만들고 표준설계의 성능을 만족하도록 허용공차가 작게 기계 가공한다. 그 결과 벤투리 유량계는 무겁고, 부피가 크고, 값이 비싸다. 목에서부터 하류인 원추형의 디퓨저 단면에서는 압력회복이 아주 잘 된다. 그러므로 전체 수두손실이 작다. 벤투리 유량계는 내부형상 때문에 자정기능(self-cleaning)이 있다. 벤투리 유량계의 유량계수는 Reynolds수( ReD1>2´ 105)가 높을 때 0.980-0.995 범위의 값을 가진다는 것을 실험자료에서 알 수 있다. 따라서 C=0.99에서Reynolds 수가 높을 때 약 ± 1% 오차범위 내에서 질량유량을 측정할 때 이용될 수 있다. 오리피스 판, 유동노즐, 그리고 벤투리에서 발생되는 모든 압력강하는 유량의 제 곱에 비례한다. 실제 사용할 때 유량계의 크기는 예상되는 최대유량을 측정할 수 있는 것으로 선정되어야 한다. 압력강하 대 유량의 관계는 비선형적이기 때문에 제한된 범위의 유량에서만 정확하게 측정할 수 있다. 목이 하나인 유량계는 보통 4:1의 범위를 갖는 유량에서 사용된다. 유량 측정부를 지나는 회복될 수 없는 수두손실은 측정부위 전후의 압력차 Δp의 비로 나타낼 수 있다.벤츄리미터의 구조벤츄리미터는 다음 그림에서 보는 바와 같이 유체 흐름에 직각인 단면적이 줄어드는 자른 원추, 짧은 원통부, 단면적이 다시 원래대로 늘어나는 자른 원추로 구성되어 있다. 상류와 짧은 원통부(목; throat)에는 압력 탭이 있는데, 마노미터(manometer)와 같은 압력차 측정기구로 압력을 측정하여 유속등을 구한다.벤츄리미터의 원리벤츄리미터의 원리를 살펴보면 다음과 같다. 벤츄리미터의 상류 자른 원추에서는 속도가 증가하고 압력이 감소한다. 이 상류 원추에서의 압력차는 이 계기를 통한 유량 측정에 이용된다. 이어서 하류 원추에서 속도가 감소하여 처음 압력의 대부분이 회복된다. 압력회복을 크게 하려면, 하류 원추의 각을 작게 하여 경계층 분리를 막고 마찰은 최소가 되게 하여야 한다. 수축 단면에서는 분리가 일어나지 않으므로, 상류 원추는 하루 원추보다 짧게 만들 수 있다. 벤츄리미터는 기체 측정에도 응용할 수 있지만, 주로 비압축성 유체(Incompressible fluid)인 액체, 특히 물에 많이 사용된다.h1Δhh2① u1, P1, D1② u2, P2, D2FlowZ1=Z2《벤츄리미터(Venturi meter)의 구조 및 원리》벤츄리미터의 적용식벤츄리미터의 기본식은 상류와 하류의 압력에 대하여 비압축성 유체에 관한 Bernoulli 식을 적용하여 얻을 수 있다.Qv : 유량CV : 유량계수A1 : D1의 단면적A2 : D2의 단면적h1-h2 : 관압력에 따른 높이차2. 오리피스미터(Orifis meter)오리피스미터란?오리피스란 유체의 흐름의 중앙 단면을 축소시킨 개구부를 말한다. 유체는 축소된 관을 지나면서 유속의 변화가 생긴다. 이를 이용하여 오리피스 전후의 압력을 측정하고 그에 따른 유량을 구하는 것이다오리피스의 구조오리피스는 정확하게 깍아서 구멍을 뚫은 판을 두 플랜지 사이에 끼운 것으로서, 구멍과 관은 동심이 되게 한다. 판의 구멍은 하류 쪽으로 피스듬히가 만든다. 또한 압력 탭은 오리피스 상류와 하류에 설치하는데, 마노미터나 이에 해당하는 압력측 정기구에 연결한다. 압력 탭의 위치는 임으로 정하는데 그 위치에 따라 이 유량계의 계수가 달라진다.오리피스의 원리오리피스 원리는 다음과 같다. 오리피스를 지날 때 흐름 단면이 줄어들면 속도두가 증가하는 동시에 압력두가 감소하는데, 두 탭 사아에서의 이러한 압력감소를 마노미터나 그 외 압력측정기구를 이용하여 측정한다. Bernoulli식에 기초하여 속도두의 증가와 압력두의 감소를 연관시킬 수 있다. 그러나 오리피스가 있는 경우에는 벤츄리미터와는 달리, 관의 단면에서 무마찰 흐름과 균일 흐름을 가정할 수 없다.h1Δh Orifice plateh2 Circular drilled① ②P1, u1, D1 P2, u2, D2FlowFront view fo O.P③ 오리피스의 적용식오리피식에 적용식은 벤츄리미테에서의 적용식과 마찬가지로 배출계수(Cv)를 도입하여 만들며, 이 계수는 오리피스 구멍 지름과 관지름의 비 Do.h./Dp와 Reynolds수의 상당히 간단한 함수가 됨을 실험적으로 알 수 있다.● 실험기구 및 방법※ 실험기구※ 실험방법1. 유체의 흐름 방향이 관의 줄어드는 방향과 일치하도록 한다. 이때 이 실험은 수평 관에서 실험이므로 수평을 맞춘다.2. 조절밸브를 닫고 수조 상류로 물을 유입 할 수 있게 펌프를 가동시킨다.3.유량 밸브 1/m를 낮은 값으로 조정하고 유속이 생기도록 밸브를 연다.* 유속은 수조의 수면의 높이에 영향을 받으므로 수조의 수면을 일정히 유지 시켜야 하지만 수면의 흔들림이 심해 펌프를 고정시키고 실험한다.4. 직경이 넓은 부분과, 작은 부분, 다시 복원되는 .Venturi mete에서는 마노미터 눈금 h를 읽고 오리피스의 넓은 직경부분과 오리피스 관(작은 직경)에 해당하는 마노미터h값을 읽는다.5. 높고 낮은 정압, 즉 유량을 변화시키면서 각 부분의 압력차와 회복정도를 알수있게 반복 실험한다.* 유량을 변화 시켰을 때 압력차 그리고 유량을 알고 있기 때문에 식에 대입하여 유량과 유량계수의 관계, 유량과 h와의 관계를 유추한다.* 물이 수조에서 다 빠져 관에 기포가 생기고 수면의 높이에 이상이 생길경우는 호수를 물속에기구 및 측정 종류유량(Q)벤츄리미터(Venturi meter)오리피스미터(Orifis meter)횟수[m3/sec]h1h2h3h4h510.0000830.090.080.0850.0850.07520.000170.0880.0550.080.0830.0530.000250.13300550.1150.120.0540.0000830.130.130.1350.1350.12550.000170.100.070.0980.100.06560.000250.1150.060.1250.130.05570.0000830.130.120.1280.1280.12880.000170.130.0950.120.1250.0990.000250.120.040.1050.110.035평균h1-h20.8540.531담그고 관의 밸브를 열어 공기를 빼준다. 그리고 연결 밸브를 잠근후 관 옆의 조금한 나사를 조절하여 관의 수면 높이를 조절한다.* 펌플를 되도록 호수 밸브 열고 닫을때 건들이지 않는다.● 실험 결과 및 결론※규칙적기구 및 측정 종류유량(Q)벤츄리미터(Venturi meter)오리피스미터(Orifis meter)횟수[m3/sec]h1h2h3h4h510.0000630.130.1250.130.130.1220.0001250.1250.1050.120.120.1030.000330.1850.040.1580.170.0340.0000630.130.1250.1270.1250.1250.0001250.1350.1150.130.130.1160.000330.1950.0550.170.1780.04570.0000630.1250.120.1250.1250.11880.0001250.1350.1150.130.130.1190.000330.190.050.1650.1750.04평균h1-h20.9250.565※불규칙적※계산 과정벤츄리 지경 오리피스D1 = 26mm D1 = 51mmD2 = 16mm D2 = 20mm벤츄리오리피스◆ 유량의 단위환산① 규칙적벤츄리ex)오리피스ex)② 불규칙적벤츄리ex)오리피스ex)③ 마찰 손실? 규칙적 (벤츄리)5[l/min]일때10[l/min]일때15[l/min]일때? 불규칙적 (벤츄리)3.8[l/min]일때7.5[l/min]일때20[l/min]일때? 규칙적 (오리피스)5[l/min]일때10[l/min]일때15[l/min]일때? 불규칙적 (오리피스)3.8[l/min]일때7.5[l/min]일때20[l/min]일때● 실험 고찰이번 실험은 유체의 속도를 변화시켜 유체를 흘려보낼 때 생기는 마찰손실(에너지손 실)을 간단한 실험장치(벤츄리미터-오리피스미터)을 통해 Bernouli식으로부터 마찰손실을 구할 수 있고 또한 벤츄리미터와 오리피스미터의 마찰손실을 비교할 수 있었다

공학/기술| 2009.10.28| 10페이지| 1,500원| 조회(1,565)

압력, 오리피스, 벤츄리미터, 원리

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경기불황 속에서 자동차산업이 나아가야할 방향 평가A+최고예요

"경기불황 속에서 자동차산업이 나아가야할 방향"자동차 산업은 2~3만개의 부품으로 구성된 대표적인 종합 기계 산업이기에 철강·전자·전기·고무·섬유·플라스틱 등 관련 산업의 발전을 선도함은 물론 생산단계에서 광범위한 소재분야를 기반으로 하고 있고, 유통단계에서는 금융·보험·판매·광고 등과 긴밀한 관계를 가지고 있으며 이용단계에서는 운송·정비·레저·유류판매 등과 폭넓은 연관성을 갖고 있다. 한국의 경우 2000년도 제조업 생산과 부가가치 생산 그리고 국세의 큰 부분을 담당하고 있을 뿐만 아니라 광범위한 산업구조를 갖추고 있어 고용창출효과가 커 사회 안정화에 기여도가 크다. 이런 자동차 산업은 이미 국내의 작은 시장만으로는 한계를 보이고 있으며 세계 시장에서 살아남아야만 한다. 우리 자동차 산업의 궁극적인 목표는 세계 4강 진입이다. 현재 세계 자동차 시장규모는 미국, 일본, 독일의 Big3에 이어 우리나라와 중국, 프랑스가 4강을 놓고 서로 치열한 각축전을 벌이고 있는 실정이다. 그러나 중국은 규모의 성장률이 높은 편이지만 기술이나 경쟁력 차원에서는 아직 우리보다 뒤진다. 반면 프랑스는 우리와 자웅을 겨루고 있다. 따라서 세 나라 중 누가 세계4강을 차지할 것인가는 앞으로 각국의 자동차산업 지원 정책 및 메이커의 의지와 노력 여하에 따라 판가름 날것이다.또한 경제위기로 인해 각국 자동차 산업이 위기를 맞고 있다. 자동차는 고가 내구재로 불황에 소비가 감소되는 대표적 품목으로 경제위기의 영향을 직접적으로 받고 있으며, 여기에 90년대 후반부터 주요 메이커를 중심으로 한 경쟁적 설비증설 및 M&A를 통한 몸집불리기의 결과 수요보다 생산설비가 훨씬 많은 과잉설비 문제도 영향을 끼친 것으로 보인다.자동차 산업은 각국의 고용과 제조업에서 중요한 역할을 차지한다. 때문에 각국은 경제위기 해결책으로 앞 다투어 자동차 산업 지원정책을 펼치고 있다. 그리고 이런 각국의 자동차 산업 지원책은 자국 경제 회생에 그 목표가 맞추어져 있다. 미국과 같은 자유무역을 주장하는 국가마저 '바지나 26일에 내놓았지만, 이를 노사협상 이후로 미루겠다는 발표를 했다. 경제위기라는 상황과 세금감면이라는 정책을 손에 들고 좀 더 완성차 회사 노동자들의 양보를 이끌어 내려고 안달이다.하지만 지금은 경제위기 상황이다. 비단 자동차 산업만의 위기라면 모를까 경제위기 상황에서 노동자들의 소비여력과 고용력을 감소시키는 평소의 이명박 식 노동정책을 강요하는 것은 경제위기 극복을 더디게 하거나 더 악화시킬 수 있다.일반적으로 경기 침체기에는 대표적인 고가 내구재인 자동차의 판매가 가장먼저 위축되는 경향을 보인다. 이러한 자동차 판매 침체는 완성차업체의 감산 및 구조조정에 따른 직접적인 고용 감소에 더해 부품 협력업체로의 연쇄적인 경영위기를 야기하고, 나아가 철강, 금융 등 전후방 연관 산업으로까지 부정적인영향을 미치게 된다. 즉 자동차 판매 위축으로 말미암아 고용, 소비 및 투자의 추가적인 부진을 가져오며, 이는 경기침체의 심도와 기간을 더욱 확대시키는 결과를 초래하게 된다.자동차산업은 각국의 경제위기를 심화, 확산시키는 도미노의 핵심 고리 역할을 하고 있는 것이다. 따라서 각국 정부가 경제 위기의 증폭이라는 악순환의 도미노를 멈추게 하기 위해 경기부양책을 비롯한 정책적 노력을 실행함에 있어 가장 먼저 자동차산업의 회복에 집중할 필요성이 생기는 것이다.최근에 이루어진 일본의 분석 사례를 보면 자동차산업의위축이 국민경제에 미치는 부정적 영향이 얼마나 심대한지를 구체적으로 잘 나타내고 있다. 이 분석에 의하면 자동차 생산이 10% 감소할 경우, 직접적으로 원재료를 비롯한 중간재 투입 1조 8천억 엔, 간접적으로 여타 재화 및 서비스 등의 수요 4조 7천억 엔 등 모두 6조 4천억 엔의 생산액을 감소시키는 것으로 나타났다.또한 고용 역시 직·간접적으로 12만 명 이상이 줄어드는 것으로 추정되었다. 2007년 1,179만대였던 일본의 자동차 생산량은 2008년 997만대로 180만대 이상 줄어든 데 이어, 올해는 850만대 수준으로 다시 150만대 가량 감소할 것으로 예측되 되었음은 모두가 잘 알고 있는 바일 것이다.그러므로 자동차산업의 발전은 국가 정책의 필요성이 불가피한 산업의 일부이다.지금부터 경기 불황에 따른 자동차 산업이 앞으로 나아 가야할 방향을 제시하기 위해서 우선 현재 자동차 산업의 특성과 최근 현황을 면밀히 분석하고, 이에 따른 대응방안에 대해 알아보도록 하겠다.자동차 산업의 특성자동차 산업은 일반적으로 선진국 형 산업으로 분류되고 있으며, 후발국에 대한 시장참여의 제한성 외에도 산업자체가 가지고 있는 특성 때문에 신규시장의 진입에 어려움이 많다. 자동차 산업이 여타 산업과 비교하여 갖게 되는 특징은 다음과 같다.먼저 자동차 산업은 광범위한 관련 산업을 갖고 있는 산업으로서 노동집약적이며 고용인원이 대량으로 많다는 점이다. 또한 초기 투자비용이 큰 대규모 장치산업으로서, 고정비용이 아주 커서 산업참여의 기회비용이 매우 높다. 특히 R&D비용이 크고 신제품 개발비용이 엄청나다. 이러한 이유에서 자동차산업은 국가기간산업으로서의 역할과 기능을 갖게 되는 것이며, 국가적 관심도가 높을 수밖에 없다.한편 자동차 상품의 특징은 자동차 수요가 산업경기에 크게 좌우되는 대표적인 경기산업이기 때문에 제품수명 주기가 짧다는 점이다. 자동차의 평균제품수명주기는 일반적으로 5년 이내로서, 경영수지 측면에서 볼 때, 자동차 신제품 출시 이후 20만대 이상을 판매해야 손익분기점에 이를 수 있는 규모의 경제 산업이다. 따라서 제품개발에서 판매에 이르기까지 원활한 경영흐름이 요구된다. 그러므로 우리나라 자동차회사는 현대/기아, GM대우, 쌍용, 르노삼성 등 한국의 대표 기업의 주력산업으로 매출액과 손익비용 등에서 절대적인 비중을 차지하고 있다.자동차 산업의 구조적 특성일반적으로 자동차라 함은 생산재임과 동시에 주요한 내구소비재이다. 자동차관리법상 자동차의 정의는 "원동기에 의하여 육상에서 이동할 목적으로 제작된 용구 또는 이에 견인되어 이동할 목적으로 제작된 용구"를 뜻하는데, 이러한 자동차산업의 구조적 특성을 살펴보면,일반적으로 자동차 산업의 발전이 자동차 산업발전에 절대적인 영향을 미치며 전후방 파급효과가 큰 산업이다. 자동차산업은 정밀기계공업을 바탕으로 약 2만여 점의 부품들을 조립, 생산하는 대표적인 조립 공업으로 특히 부품의 종류 및 소재면에서 거의 전 분야의 제조업과 관련을 갖고 있다. 그러므로 이러한 소재 및 부품산업의 뒷받침 없이는 산업의 균형 있는 발전을 기대하기 어려우며, 2차·3차 계열의 부품산업의 하부구조구축 및 발전이 매우 중요시된다. 또한 자동차산업의 파급효과가 큰 관계로 그 나라의 기술수준과 경제력을 측정하는 주요한 자료로 사용되기도 하는 선도적인 산업이다.우리 나라 자동차 산업이 나아가야 할 방향 제시현대 사회는 첨단 기술의 산업사회라 할 수 있습니다. 글로 기록을 했던 시대에서 컴퓨터로 작업하는 시대로 말이나 소등의 가축을 이용하여 운송수단을 사용했던 시대는 자동차라는 기계를 운송수단 사용하는 시대로 도래하였습니다. 이렇게 많은 첨단 산업 중에서 자동차산업은 2만5천여 개의 부품조립을 통하여 제품을 생산하는 종합적인 산업으로 제철, 기계, 전기, 화학, 섬유, 요업 등 전 산업에 걸쳐 파급효과가 매우 크다. 첨단 기술집약의 산업이라고 할 수 있습니다.자동차 산업은 이와 같은 특성 때문에 순이익 및 고용 창출 등 한 국가의 국민 경제 효과에 엄청난 기여를 한다고 볼 수 있습니다. 현재 자동차를 생산하는 국가는 선진국 중 몇몇 국가에서만이 생산하고 있습니다. 이 말은 자동차를 생산하는 국가는 엄청난 기술력을 가지고 있다는 있으며 자동차 생산국이라는 자체만으로 큰 자부심을 줄 수 있습니다. 그 중 우리 나라는 현대, 기아, 대우라는 기업에서 자동차를 생산하며 생산뿐만 아니라 판매 면에서도 우위를 차지하고 있기에 엄청난 자부심을 가지고 있습니다. 이런 자부심을 계속 유지하기 위해선 엄청난 노력이 수반되어야 합니다. 더군다나 과학 문명의 급속한 발달에 따라 변화하는 세계에 얼마나 대응하느냐가 현재시점에서 가장 큰 변수라고 할 수 있습니다.우리 나라는 70년대부터 강한 군업, 금융기관의 위기, 국가 신용등급 등 우리나라 경제에 엄청난 파장을 일으켰습니다. 그만큼 자동차 산업이 한 국가에서 자치하는 비율은 다른 산업에 비해 많은 부분을 차지하며 국가 경쟁력에 있어서의 힘의 원천이 된다고도 볼 수 있을 것입니다.현재 자동차 산업의 흐름은 얼마나 세계시장을 확보하느냐에 좌우되고 있습니다. 곧 얼마나 많이 생산하여 얼마나 많이 파느냐라는 경쟁 시대로 도래되었다는 뜻입니다. 그만큼 대규모의 자본과 현재의 시장 구조 그리고 기술의 확보가 지금의 자동차 산업에서 살찜을 부치고 덩치를 부풀려 야지만 기업이 생존 할 수 있습니다. 이런 이유로 인해 지금 거대 자동차 기업들이 선택한 것은 M&A입니다. 인수 합병을 통해 시장을 확보하고 기술 공유 등 시너지 효과를 얻어 생존의 길을 모색하고 있다고 있습니다.세계의 이런 추세는 우리 나라에게 까지 영향을 미치고 있습니다. 우리도 생존을 하기 위해선 이런 흐름에 발을 맞추어 나아가야 합니다. 현재 우리 나라 자동차 기업 또한 M&A를 취하고 있습니다. 삼성 자동차의 경우 계속되는 적자로 인해 프랑스 기업인 르노사에 인수되었고 과도한 부채로 인해 부도가 된 대우자동차 역시 얼마전 미국 기업인 GM사에 최종적으로 매각이 확정된 실정이다. 대우자동차의 경우 M&A 과정에서 헐값에 매각이 되는 결과를 초래하여 더욱 안타깝게 하고 있습니다. M&A 역시 자사의 최대의 이익을 추구하는 경영활동에서의 의사결정인데 헐값에 매각이 결정되었다는 자체가 문제점을 지적할 수 있습니다.몇 해 전까지 우리 나라는 자동차 산업에 있어 승승장구를 쳤습니다. 하지만 세계의 지금의 추세를 이러치 않습니다. 점점 소비자의 욕구는 증대하고 세계 시장은 좁아지고 있습니다. 이런 변화하는 자동차 산업에서 등장한 것이 M&A 이며 점차적으로 자동차 생산국과 기업은 축소되고 있는 추세입니다. 우리 나라 역시 믿었던 대우자동차와 삼성자동차 역시 외국기업에 인수 합병이 되었습니다. 이런 흐름은 얼마 후면 우리 국민들은 외국 기업의 상표가 달린 리다.

경영/경제| 2009.10.25| 6페이지| 1,500원| 조회(1,333)

자동차산업, 매출액, 내구소비재, 생산재임, 손익비용

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