[실험보고서] 파이프의 에너지/압력 손실 실험

소개글

[실험보고서] 파이프의 에너지/압력 손실 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 개요
2. 실험 목적
3. 이론 및 해석
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 결론 및 고찰

본문내용

city
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.00
2.41
2.02
9.08
12.10
17.14
8343.20
8343.20
8343.20
8343.20
8343.20
8343.20
유량
fitting
enlargement
contracting
long bend
short bend
elbow
mitre
manometer
0.235
0.237
0.238
0.22
0.205
0.175
manometer
0.237
0.225
0.236
0.211
0.187
0.147
head loss
-0.002
0.012
0.002
0.009
0.018
0.028
volume
0.0095
0.0095
0.0095
0.0095
0.0095
0.0095
time
60
60
60
60
60
60
flow rate
velocity
0.56
0.56
0.56
0.56
0.56
0.56
-1.50
9.00
1.26
5.66
11.31
17.60
10568.06
10568.06
10568.06
10568.06
10568.06
10568.06
유량
fitting
enlargement
contracting
long bend
short bend
elbow
mitre
manometer
0.273
0.279
0.279
0.256
0.228
0.18
manometer
0.277
0.256
0.274
0.237
0.198
0.134
head loss
-0.004
0.023
0.005
0.019
0.03
0.046
volume
0.0122
0.0122
0.0122
0.0122
0.0122
0.0122
time
60
60
60
60
60
60
flow rate
velocity
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
-1.82
10.46
1.91
7.24
11.43
17.53
13571.61
13571.61
13571.61
13571.61
13571.61
13571.61
유량
fitting
enlargement
contracting
long bend
short bend
elbow
mitre
manometer
0.315
0.324
0.323
0.279
0.232
0.148
manometer
0.322
0.283
0.316
0.25
0.179
0.057
head loss
-0.007
0.041
0.007
0.029
0.053
0.091
volume
0.017
0.017
0.017
0.017
0.017
0.017
time
60
60
60
60
60
60
flow rate
velocity
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
-1.64
9.60
1.37
5.69
10.40
17.86
18911.26
18911.26
18911.26
18911.26
18911.26
18911.26
< 표 1 -속도수두에 대한 수두손실- >
>> 유속이 증가할 수록 모든 피팅에서 손실이 증가하는 추세를 보여주었다. 손실의 정도는 장굴곡 피팅이 가장 적었고, 미터피팅이 가장 컸으며 확장피팅은 속도가 감소하면서 압 력이 증가하므로 손실이 역수가 되었다.
< 표 2 -유량에 대한 손실계수- >
>> 유량이 변화함에도 불구하고 손실계수의 변화가 적게 나타났으며 특별한 규칙성이나 추 세를 찾아볼 수 없었다. 이는 속도가 증가함에 따라 수두손실도 함께 증가하기 때문에 속도가 큰폭으로 증가하지 않으면 손실계수의 변화량도 작기 때문이라 생각된다. 속도, 즉 유량의 큰폭 증가는 손실계수를 감소시킬 것으로 예상되어진다.
② 게이트 밸브에서의 압력손실 측정
유량
6.9
7.5
9.5
12.2
17
psi
1.25
2.5
5.2
9.8
17.5
bar
0.086
0.172
0.358
0.675
1.206
head loss
[m]
0.887
1.774
3.690
6.955
12.419
volume
0.0069
0.0075
0.0095
0.0122
0.017
time
60
60
60
60
60
flow rate
velocity
0.41
0.44
0.56
0.72
1.00
1056.87
1789.07
2319.34
2650.43
2437.53
7675.75
8343.20
10568.06
13571.61
18911.26
< 표 3 -게이트 밸브의 속도수두에 대한 수두손실 >
>> 속도가 증가함에 따라 일정하게 개방해놓은 게이트밸브에서의 수두손실은 증가하였다.
< 표 4 -게이트 밸브의 유량에 대한 손실계수 >
>> 유량이 증가함에 따라 손실계수도 함께 증가하는 추세를 보였다.
7. 결론 & 검토
(1) 각각의 피팅에 대하여 속도수두에 대한 수두손실, 유량에 대한 손실계수 K를 구하고 그 래프로 그린다.
>> 실험 결과에서 수행.
(2) 게이트 밸브에 대하여 마찬가지로 수두손실과 손실계수를 구하고 그래프로 그린다.
>> 실험 결과에서 수행.
(3) 수두손실과 속도와의 관계를 분석한다.
>> 속도가 증가함에 따라 수두손실도 증가하는 것을 알 수 있었다. 속도가 증가할 수록 파이프 면에서의 점성력보다 유동이 흘러가는 관성력의 비중이 커지기 때문이라고 추 정되며, 피팅의 형태에 따라 손실률이 달라지는 사실은 이것을 뒷받침 해줄 수 있다.
(4) 실험이 층류나 난류 중 어느 유동과 관련이 있는지 분석한다.
>> 물에서의 층류와 난류의 천이는 에서 일어나게 된다. 실험을 할때 가능 한 제일 느린 유속을 설정하여 층류유동의 측정을 시도하였으나 가장 느리게 설정할 수 있었을때조차도 레이놀즈 수가 7000이 넘는 난류유동을 보였다. 결론적으로 이번 실험에서의 유동은 난류유동이었다.
(5) 게이트 밸브는 밸브의 여닫음과 손실계수의 관계를 분석한다.
>> 본 실험에서는 게이트 밸브의 개방량을 고정하고 벤치밸브만으로 유량을 조절하여 실험을 하였는데, 실제로 게이트밸브의 손실 측정을 위해 게이트 밸브를 닫을 때 개 방량이 적어질수록, 즉, 밸브를 잠금으로 인해 유량이 감소할 수록 손실이 커지는 것 을 볼 수 있었다. 이점에서 유추해볼때 밸브가 개방될수록 손실계수는 작아질 것이 다.

키워드

파이프,   압력,   에너지,   손실,   피팅,   게이트 밸브,   유량,   액주계