관수로 실험

소개글

관수로 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 방법

3. 실험 원리
① 급확대관
② Venturi-Meter
③ Nozzle
④ Orifice

4. 실험결과

5. 실험계산

6. 비고 및 고찰

본문내용

압력차를 알아야하는데, 이는 Mano-Meter상의 수두높이를 측정하여 구할 수가 있다. 여기서 압력차란 크게 마찰 손실과 부차적 손실로 나누어진다. 마찰 손실이란 말 그대로 관의 마찰에 의한 손실이다. 부차적 손실은 마찰 외에 일어나는 압력 손실로 밸브, 엘보우, 확대관, 축소관, 입구, 출구와 그 밖의 관부속품에서 속도의 방향과 크기가 바뀔 때 나타난다. 따라서 압력차에 의한 수두높이는 관수로의 속도와 유량에 많은 영향을 준다. 하지만 수두높이 측정시 우리는 대충 눈으로 어림잡아 data를 기록하였다. 여기서 사람마다 측정관점이 다르다는 점을 들 수가 있다. 그리고 그 다음 오차요인으로는 일정한 유량의 유지 및 측정에서 어려움이 있었다는 점과 월류량 높이 측정시 data에 문제가 있는 듯 싶다. 왜냐하면 실제 유량은 공급유량()에서 월류량에 의한 유량()을 빼주어야 하는데 우리가 측정한 월류량의 높이에 의한 유량()으로 계산을 하면 음수가 나온다. 이는 분명히 실험상 우리의 부주의에 의한 것이라 생각이든다. 그래서 측정한 월류량의 높이를 10씩 나누어서 산출하였다. 물론, data sheet에도 10을 나눈 값으로 기록하였다. 그리고 실험을 할 때 관수로 내의 기포가 발생하였는데 기포를 완전히 빼주지 못한 것과 물의 누수현상도 어느 정도 오차 요인이라고 생각이든다. 그리고 각 실험장비의 유량계수를 구하였는데 위에서 보는 바와 같이 각기 다르다. 유량계수는 값은 각 관수로내의 형상, 유동조건(층류, 난류)등을 고려한 특정한 계수라 할 수 있기에 일정한 값이 나와야한다. 하지만, dada sheetfmf 보면 각기의 급확대관, Venturi-Meter, Nozzle, Orifice에서 다른 값을 가지는 것을 알 수가 있다. 그 이유에는 앞에서도 말한바와 같이 월류량의 불분면한 측정 높이와 수두높이 정확성의 비신뢰성을 들 수가 있다.
다음은 각 실험관에 대한 data sheet와 강의 시간에 배운 것을 기초로 관수로 유동의 상태를 서술하였다. 먼저 급확대관에서는 유체가 이 관을 통과하면서 압력이 크게 감소하는 것을 알 수가 있다. 유체가 갑자기 단면적이 넓은 관을 통과하면서 유속이 감소하고 이에따라 급격한 수두차에의한 압력의 변화를 실험값의 수치로써 계산해 낼 수 있다.
Venturi-Meter 경우, 유체가 관의 단면적이 좁은 통로를 통과하면서 유속이 증가했다가 다시 원상태로 회복됨에따라 수두와 아울러 압력 또한 급격히 감소했다가 다시 회복되어진다.
Nozzle에서는 계속적인 단면적의 감소로 인해 유속의 계속적인 증가에 의한 출구에서의 속도가 현격하게 증가한다는 것을 알 수가 있다.
Orifice경우, 수두의 급격한 감소와 함께 압력 또한 감소하며 이 후에 다소 증가하는 것을 알 수 있다.
이번 관수로 실험을 통하여 각 관의 단면적의 변화에 따른 유체의 특성을 직접 실험을 통하여 교과 과정에서 배운 공식과 원리를 이론값과 실제 실험값에 적용을 함으로써 더욱 유체에 대한 이해심을 높일 수 있었던 유익한 시간이었다고 생각이 든다.

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