오리피스 자유 분출 실험

소개글

오리피스 자유 분출 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 실험 방법

4. 실험 결과

5. 비고 및 고찰

본문내용

1
2
3
4
5
6
7
8
sec
m
A()
㎥/s
m
m
m
m
m
m
m
m
m
0.35
7.068×
0.64
0.988
0.633
11.715×
0
0.004
0.137
0.026
0.04
0.06
0.089
0.117
0.4
0.30
0.981
0.628
10.769×
0
0.007
0.141
0.031
0.051
0.077
0.103
0.139
0.25
0.944
0.604
9.456×
0
0.006
0.019
0.039
0.062
0.104
0.138
0.3
◆측정 장치의 규격
오리피스 단면적
중력 가속도
9.81m/
<실험 계산>
① 유속
② 수축계수
③ 속도계수
④ 유량계수
⑤ 유량
5. 비고 및 고찰
이번 실험은 오리피스에서 분출된 유량과 들어간 유량의 실제값과 이론값을 비교하는 실험이다. 결과값을 보면, 는 0.98가 나왔고,
그럼, 먼저 속도계수 와 유량 를 구하는 공식을 유도해 보면 다음과 같다.
수조의 상면을 Point1,
분출구를 Point 2라 할 때 베르누이 방정식에서
여기서 =P1=P2=0 이므로
[V:유속(m/s), g:중력 가속도, H:수두(m)]
윗 식은 다음과 같이 쓸 수 있다.
( : 속도 계수)
이것으로 우리는 이론적 유량을 산출할 수가 있다.
=
제트류의 수직 거리
따라서,
이 시간동안의 수평이송거리는
x=Vt,
위에서 구한 오리피스 출구의 유속 와 같다고 놓으면,
따라서,
실제유량 Q는
위의 결과값을 비교해 보면, 이론치가 실험치보다 작게 나왔다.
오차의 원인을 살펴보면,
① 유량을 측정하는 부분에서 많은 오차가 생겼다.
② point1지점에서 압력은 0로 가정했으나 물이 들어오면서 어느 정도의 압력이 존재한다.
③ 실험치는 외부요인을 생략하여 단순화 시켰다.
끝으로, 두 실험 다 급수관으로부터 물을 일정한 상태가 되도록 일정한 시간을 두고 다시말해, 정상상태(steady state)가 되도록 한 후 실험을 실시해야 한다.
우리는 이번 오리피스 자유분출 실험을 통해서는 속도계수(Cv), 수축계수(CL), 유량계수(Cd) 그리고 이론상의 유량을 계산해낼 수 있었고 그 동안 배워온 Bernoulli방정식을 좀더 쉽게 이해하고 이용할 수 있게 되었다. 그리고 여기서 계산해 낸 각 계수에 대한 이해를 확실히 할 수 있었다. 이론상의 유량과 실제유량과의 차이는 우리가 유량을 측정함에 정확하지 못했거나 수위측정이 정확치 못한 이유로 추측되므로 아쉬움이 남는다.

키워드

오리피스,   자유분출,   오리피스실험,   기계과,   오리피스 자유 분출 실험