목차
1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Procedure
5. Conclusion
6. Discussion
7. Reference
2. Purpose
3. Theory
4. Procedure
5. Conclusion
6. Discussion
7. Reference
본문내용
있으며 다음과 같이 나타낼 수 있다.
피토관은 단지 흐름 내 한 점에서의 속도를 측정하기 때문에 몇 가지 방법들이 파이프에서의 평균속도를 구하는데 사용될 수 있다. 어떤 파이프의 장애물로부터 하류직경이 최소 100인 피토관은 주의하여 택해야 한다.
< 피토관의 원리>
4. Procedure :
1) 유출 시간을 측정하고자 하는 관을 탱크 밑바닥에 끼우고 물을 탱크와 관에 채운다
2) 액체가 탱크로부터 흘러내리도록 한다
3) 액면이 미리 정해 놓은 위치까지 내려오는데 소요되는 시간을 측정 한다
4) (=15cm, =10cm : 탱크 수위가 5cm 낮아지는데 소요되는 시간을 측정)
5) 유출된 유체의 유량을 측정한다.
6) 시간과 유량을 통해서 유속을 구한다.
5. Conclusion :
탱크의 직경은 모두 15cm로 동일하다.
물의 밀도와 점도는 ,
탱크 액면의 높이 변화 = 로 모두 동일하게 기준을 잡음
유출량 : (탱크단면적) × (탱크 액면의 높이 변화)
= 221cm (=221ml)
유체의 유속
우선 관의 단면적과 관으로부터 유체가 액면의 기준 높이를 빠져나오는 시간은 아래 표와 같다.
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
시 간
2.23sec
39.47sec
37.14sec
3.19sec
관의 직경
1.5cm
0.5cm
0.5cm
1.5cm
위의 표를 기준으로 유체의 유속을 구하면
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
132.3cm/s
22.4cm/s
9.3cm/s
92.1cm/s
관의 직경 및 길이에 따른 및 데이터 정리
Reynolds NO. (여기서 =, )
치 수
탱 크 #
관의 직경 (cm)
관의 길이 (cm)
탱크 1
1.5
50
19845 (난류)
탱크 2
0.5
30
1120 (층류)
탱크 3
0.5
10
465 (층류)
탱크 4
1.5
10
13815 (난류)
관의 직경과 길이에 따른 유속 도표
6. Discussion :
이번 실험은 탱크로부터의 유체 유출 실험으로써 실제 탱크는 아니지만, 여러 가지 관의 길이와 관의 직경이 다른 탱크의 모형을 가지고 유체가 정해 놓은 높이로부터 관을 빠져나갈 때의 시간을 측정해서 유체의 유속과 레이놀즈수를 측정했다.
관의 단면적과 길이는 각기 달랐지만. 위의 원통형은 직경 15cm로 모두 일정하고 탱크 액면의 높이 변화를 모두 5cm로 기준을 잡아 유출량을 계산 할 수 있었으며 유출량을(유출량은 일정)가지고 관의 각기 다른 직경과 길이에 관한 유체의 유속과 레이놀즈수를 구할 수 있었다.
(단위 : cm)
탱크 번호
관의수치
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
관의 직경
1.5
0.5
0.5
1.5
관의 길이
50
30
10
10
<탱크에 달린 관의 직경과 길이>
실험 시 직접 확인 할 수 있었던 것은 평소 상식으로 알고 있는 것과 마찬가지로 관이 짧고 직경이 넓을수록 기준으로 잡았던 위치로부터의 유체가 더 빠르게 나가는 것으로 알고 있었지만, 탱크 1, 4번 같은 경우 탱크 4번이 더 빠를 것이라 생각 했었는데 탱크 1번이 시간이 더 빨랐다. 여기에서 뭔가 실험의 오차를 확인 할 수 있었고, 그 다음 확실히 관의 직경이 좁으면 (얇은 것)은 유체가 빠져 나가는데 시간이 걸린다는 것을 알 수 있었다. 실험결과로서 위의 도표로도 확인 할 수 있었다. 그리고 시간을 확실히 측정하기 위해 2번 내지 3번 정도를 반복하여 평균 시간을 산출 했다. 레이놀즈수의 공식을 통해서 난류와 층류를 각 탱크의 유속에 의해 확인 할 수 있었는데 유체의 유출시간이 가장 짧고 유속이 빠른 탱크 1, 4번이 난류에 속했다.. (나머지 탱크2, 3은 층류)
위에서 언급 했던바와 같이 이번 실험에서의 고찰은 우리 조는 유체의 유출을 실험할 때 각 조원이 모형을 잡고 물을 받아서 한명이 시간을 측정했다.
실험 도구 중 탱크를 받쳐주는 대가 있었고 그 것을 모르고 조원들의 어림잡아 탱크안의 유체를 평행하게 맞춘 다음 실험을 실시했다. 그래서 아무래도 탱크 1, 4번의 차이의 오차가 있지 않나 생각된다. 확실히 사전 지식과 준비 없이 실험에 임해 결과 값은 오차가 있을 것이므로 실험의 과정만큼 도구도 중요하다는 것을 생각해야 한다. 앞으로는 이런 오차가 없게 사전 실험도구 조사도 같이 하겠다.
7. Reference :
1. 단위조작 6판 / Mc Graw-Hill Korea / 이화영 번역 / 1995
2. 단위조작 입문 / 지인당 / 김우식외 4명 / 1997
3. 화학의 세계 / 지샘 / 화학교제 편찬 위원회 / 1997
피토관은 단지 흐름 내 한 점에서의 속도를 측정하기 때문에 몇 가지 방법들이 파이프에서의 평균속도를 구하는데 사용될 수 있다. 어떤 파이프의 장애물로부터 하류직경이 최소 100인 피토관은 주의하여 택해야 한다.
< 피토관의 원리>
4. Procedure :
1) 유출 시간을 측정하고자 하는 관을 탱크 밑바닥에 끼우고 물을 탱크와 관에 채운다
2) 액체가 탱크로부터 흘러내리도록 한다
3) 액면이 미리 정해 놓은 위치까지 내려오는데 소요되는 시간을 측정 한다
4) (=15cm, =10cm : 탱크 수위가 5cm 낮아지는데 소요되는 시간을 측정)
5) 유출된 유체의 유량을 측정한다.
6) 시간과 유량을 통해서 유속을 구한다.
5. Conclusion :
탱크의 직경은 모두 15cm로 동일하다.
물의 밀도와 점도는 ,
탱크 액면의 높이 변화 = 로 모두 동일하게 기준을 잡음
유출량 : (탱크단면적) × (탱크 액면의 높이 변화)
= 221cm (=221ml)
유체의 유속
우선 관의 단면적과 관으로부터 유체가 액면의 기준 높이를 빠져나오는 시간은 아래 표와 같다.
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
시 간
2.23sec
39.47sec
37.14sec
3.19sec
관의 직경
1.5cm
0.5cm
0.5cm
1.5cm
위의 표를 기준으로 유체의 유속을 구하면
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
132.3cm/s
22.4cm/s
9.3cm/s
92.1cm/s
관의 직경 및 길이에 따른 및 데이터 정리
Reynolds NO. (여기서 =, )
치 수
탱 크 #
관의 직경 (cm)
관의 길이 (cm)
탱크 1
1.5
50
19845 (난류)
탱크 2
0.5
30
1120 (층류)
탱크 3
0.5
10
465 (층류)
탱크 4
1.5
10
13815 (난류)
관의 직경과 길이에 따른 유속 도표
6. Discussion :
이번 실험은 탱크로부터의 유체 유출 실험으로써 실제 탱크는 아니지만, 여러 가지 관의 길이와 관의 직경이 다른 탱크의 모형을 가지고 유체가 정해 놓은 높이로부터 관을 빠져나갈 때의 시간을 측정해서 유체의 유속과 레이놀즈수를 측정했다.
관의 단면적과 길이는 각기 달랐지만. 위의 원통형은 직경 15cm로 모두 일정하고 탱크 액면의 높이 변화를 모두 5cm로 기준을 잡아 유출량을 계산 할 수 있었으며 유출량을(유출량은 일정)가지고 관의 각기 다른 직경과 길이에 관한 유체의 유속과 레이놀즈수를 구할 수 있었다.
(단위 : cm)
탱크 번호
관의수치
탱크 1
탱크 2
탱크 3
탱크 4
관의 직경
1.5
0.5
0.5
1.5
관의 길이
50
30
10
10
<탱크에 달린 관의 직경과 길이>
실험 시 직접 확인 할 수 있었던 것은 평소 상식으로 알고 있는 것과 마찬가지로 관이 짧고 직경이 넓을수록 기준으로 잡았던 위치로부터의 유체가 더 빠르게 나가는 것으로 알고 있었지만, 탱크 1, 4번 같은 경우 탱크 4번이 더 빠를 것이라 생각 했었는데 탱크 1번이 시간이 더 빨랐다. 여기에서 뭔가 실험의 오차를 확인 할 수 있었고, 그 다음 확실히 관의 직경이 좁으면 (얇은 것)은 유체가 빠져 나가는데 시간이 걸린다는 것을 알 수 있었다. 실험결과로서 위의 도표로도 확인 할 수 있었다. 그리고 시간을 확실히 측정하기 위해 2번 내지 3번 정도를 반복하여 평균 시간을 산출 했다. 레이놀즈수의 공식을 통해서 난류와 층류를 각 탱크의 유속에 의해 확인 할 수 있었는데 유체의 유출시간이 가장 짧고 유속이 빠른 탱크 1, 4번이 난류에 속했다.. (나머지 탱크2, 3은 층류)
위에서 언급 했던바와 같이 이번 실험에서의 고찰은 우리 조는 유체의 유출을 실험할 때 각 조원이 모형을 잡고 물을 받아서 한명이 시간을 측정했다.
실험 도구 중 탱크를 받쳐주는 대가 있었고 그 것을 모르고 조원들의 어림잡아 탱크안의 유체를 평행하게 맞춘 다음 실험을 실시했다. 그래서 아무래도 탱크 1, 4번의 차이의 오차가 있지 않나 생각된다. 확실히 사전 지식과 준비 없이 실험에 임해 결과 값은 오차가 있을 것이므로 실험의 과정만큼 도구도 중요하다는 것을 생각해야 한다. 앞으로는 이런 오차가 없게 사전 실험도구 조사도 같이 하겠다.
7. Reference :
1. 단위조작 6판 / Mc Graw-Hill Korea / 이화영 번역 / 1995
2. 단위조작 입문 / 지인당 / 김우식외 4명 / 1997
3. 화학의 세계 / 지샘 / 화학교제 편찬 위원회 / 1997