Losses in Pipe Bends-수리실험

목차

1.실 험 목 적

2.배 경 이 론

3.실 험 기 구

4.실 험 방 법

5.실 험 결 과

6.검토 및 토의

7.참 고 문 헌

본문내용

69
384
85
6
1580
8.06
1.349
0.093
710
516
194
614
416
198
630
425
205
455
363
92
7
1130
5.45
1.427
0.104
698
345
353
852
491
361
700
325
375
471
377
94
8
1460
6.31
1.592
0.129
748
375
373
873
488
385
667
276
391
466
367
99
Calculation of friction factor, f
No.
Δhf (m)
v (m/s)
v2/2g
Re
f
1
0.080
0.829
0.035
11892
0.0214
2
0.088
0.852
0.037
12223
0.0212
3
0.091
0.884
0.040
12682
0.0210
4
0.101
0.925
0.044
13270
0.0208
5
0.124
0.974
0.048
13972
0.0205
동점성 계수 υ=0.948 ×
{ 10}^{-6 }
㎡/sec
Pipe의 급확대부와 급축소부에서의 전수두와 속도수두와의 관계
EXPANSION
CONTRACTION
v^2 over 2g
Δhf
Fig.1
Δh'
Δhf(x/L)
ΔH
Δh'
Δhf(x/L)
ΔH
0.017
0.039
5
0.0547
4.95
8
0.137
7.86
0.037
0.089
8
0.0547
7.95
49
0.137
48.86
0.051
0.119
18
0.0547
17.95
55
0.137
54.86
0.052
0.121
20
0.0547
19.95
64
0.137
63.86
0.065
0.145
29
0.0547
28.95
74
0.137
73.86
밸브의 openning ratio에 따른 마찰계수 K의 관계와 손실수두의 계산
GATE VALVE
GLOBE VALVE
v(㎧)
v2/2g
(m)
ΔH
(mm)
v/vmax
(%)
K
v(㎧)
v2/2g
(m)
ΔH
(mm)
v/vmax
(%)
K
0.829
0.035
64
48.17
23.04
0.573
0.017
72
35.99
53.36
0.852
0.037
64
49.51
21.79
0.850
0.037
73
53.39
24.86
0.884
0.040
65
51.37
20.48
1.002
0.051
80
62.94
19.76
0.925
0.044
66
53.75
18.90
1.005
0.052
81
63.13
19.63
0.974
0.048
67
56.60
17.59
1.129
0.065
85
70.92
16.48
밸브로 인한 손실계수의 계산
① 임의유량일 때의 유속(밸브통과 유속)을 계산한다.
② 밸브의 U-tube 값을 읽는다.(ΔH)
③ 읽은 U-tube의 값과 수은의 비중에서 물의 비중을 제한 비중값인 12.6을 곱하여 얻는다. 다시 말하면 hL은 수은의 U-tube의 읽음값의 차×수은의 비중(수은과 물이 공존하는 물이므로 수은의 비중에서 물의 비중을 뺀 값을 쓴다)이다.
hL = ΔH × (13.6 - 1)
④
{ h}_{L }~=~K CDOT { { v}^{2 } } over {2g }
의 식을 K에 대해 정리하면
K~=~ { { h}_{L } CDOT 2g} over { { v}^{ 2} }
이므로 위의 과정으로 구한 값들을 대입하여 계산한다.
[6] 검토 및 토의
수리실험을 하면서 가장 많은 애를 먹었고, 그 이해가 아직까지도 확실치 않은 실험이었던 듯 하다. 일단은 실험을 하면서 중간중간에 손이 가는 일이 많았으며, 결과의 도출과 하다못해 그래프를 그리는데도 많은 이해와 노력이 요구되는 실험이라고 말하고 싶다. 또한 실험중 기계작동에서 각각의 수두를 조정하는데에도 정확한 수치를 맞추기가 꽤 어려웠고 공기를 배출시키는 부분이 깨져있어 실험을 폭넓게 진행하지 못한 것도 아쉽다.
개인적으로 어려웠던 실험이라 여기저기서 많은 오차가 발생했다고 생각된다. System setting을 할 때에도 먼저 실험기구 내의 공기를 확실히 제거하고, 수은의 높이를 평형시켜 놓아야 하지만 약간의 미세한 손놀림에도 수은의 수은주는 큰 폭으로 움직였으며, 수은이 밑으로 내려가게 되면 수은의 위치를 파악하기가 어렵게끔 색깔이 덮여있어 정확히 수은의 높이를 일치시켰는지 의문이 간다. 이런 이유로 각 라인에서 수두가 미소하게나마 차이가 발생하였지만 결과를 도출하는데에 보정시키지 않은 것도 정확한 결과값도출에 많은 영향이 있었으리라 생각된다.
이번 실험을 통해서 수리학에 대한 이론지식이 모자람을 절실히 느꼈고, 한편으로는 강의시간에 배우는 수리학의 이론에서 도출이 되고 교수님의 강의를 통해 사전지식이 있는 내용에 대해서 실험을 하게 되면 어떨까하는 생각이 든다. 먼저 배운 내용에 대해 실험을 통해 경험을 하게 된다면 그 효과는 정말 배가 된다고 생각된다.
이번 실험을 통해 수확이 있다면 결과와 교재를 통한 내용에서 관확대시 보다 관축소시의 손실이 더 큰 값을 나타낸다는 것이다. 관축소시에는 흐름방향의 직각으로 벽이 생기므로 관 확대시보다 큰 값이 나온 것 같다. f와 Re의 상관관계 그래프에서 두 Data는 반비례함을 알수 있다. 하지만 실험치는 불규칙한 값을 나타내는데 정확한 원인을 파악하지 못했다. 적은 V의 값에 있어서 마찰손실은 속도에 비례하며 좀더 높은 속도에서는 마찰손실은 더욱 증가하는 것을 알 수 있다. 이 실험의 reynold의 수는 거의 난류로 나타나는데 이는 지난 reynold test에 있어서의 경우를 보아 추론하면 유속의 빠르기에 그 이유가 있다고 생각된다.
전반적으로 많은 준비가 필요한 실험이었던 듯 하고 여건이 된다면 충분한 시간과 사전지식을 가지고 해보고 싶은 실험이다.
[7] 참 고 문 헌
▶ 尹龍男 "수리학" .......................................................... ( 청문각 ) 1996'
▶ 長永吉 "수리학" ......................................................... ( 技工社 ) 1986'
▶ 李吉永, 安慶洙 "수리학" ........................................ ( 형설출판사 ) 1993'

키워드

Losses in Pipe Bends,   수리실험,   손실수두 이론,   파이프 설치,   계산