[기계공학] 관마찰저항 측정실험

목차

1. 실험명 : 관마찰저항 측정 실험

2. 실험목적

3. 이론적 배경

4. 실험장치설명

5. 실험방법

6. 실험결과 Data

7. 분석 및 고찰

본문내용

3
1.3
308
18
0.000361
1.773
25062
0.290
0.0147
4
1.7
383
-111
0.000472
2.318
32765
0.494
0.0145
5
0.0216
(″)
0.5
227
173
0.0003664
0.000139
0.379
7187
0.054
0.0797
0.018
6
0.9
230
152
0.00025
0.682
12933
0.078
0.0355
7
1.3
226
109
0.000361
0.985
18679
0.117
0.0256
8
1.7
222
61
0.000472
1.288
24426
0.161
0.0206
9
0.0276
(1″)
0.5
215
183
0.0005982
0.000139
0.232
5622
0.032
0.1609
0.023
10
0.9
213
174
0.00025
0.418
10219
0.039
0.0604
11
1.3
210
157
0.000361
0.603
14612
0.053
0.0395
12
1.7
203
131
0.000472
0.789
19119
0.072
0.0313
13
0.0357
(1″)
0.5
215
190
0.001
0.000139
0.139
4357
0.025
0.4532
0.031
14
0.9
208
176
0.00025
0.25
7836
0.032
0.1793
15
1.3
189
153
0.000361
0.361
11315
0.036
0.0967
16
1.7
208
164
0.000472
0.472
14794
0.044
0.0692
7. 분석 및 고찰
배관에서의 마찰손실수두를 측정함으로써 유체 점성에 의해 에너지가 손실됨을 알 수 있었고, 그에 따른 배관의 표면 마찰계수를 계산하였다. 또한 동일한 동점성 계수 값으로 직경과 속도의 증가에 따라 레이놀즈수도 증가하였다.
실험결과 값에 따르면 일정한 관에서 유량이 증가함에 따라 속도가 증가하여 마찰계수가 줄어들었고, 일정한 유량에서 배관의 직경이 증가함에 따라 단면적은 증가하는 반면 속도가 줄어들어 표면마찰계수가 증가되었다.
측정결과 값으로 무디선도를 그렸지만 이론적인 그래프를 얻지 못하였다. 이러한 오차를 만들게 된 원인은 실험 전 배관 내에 기포를 충분히 빼주지 못한 상태에서 측정을 한 것과 일정한 유량을 보내지 못하고 손실수두 측정에 관련된 고무관들을 실수로 개방하거나 눈금을 읽음에 있어서의 오차를 생각할 수있었다.
또한 레이놀즈 수에 대한 마찰계수 값이 지나치게 크게 측정되었기 때문임을 알 수 있었다. d,l,g가 일정한 가운데 속도의 값이 지나치게 낮아 비교적 높게 측정된 것이였다.
또한 가장 큰 직경 1 1/4의 관에서 정확한 측정값을 찾기 위해서는 그 직경에 적당한 양의 유량이 보내져야 배관 흐름에서의 유체점성에 의한 손실된 에너지에 관계되는 표면 마찰이이루어 진다는 것을 미루어 짐작할 수 있었다.
위 실험 결과 Moody선도와 비슷한 그래프를 얻지 못했지만 이로 인해 배관의 직경과 유량을 통해 표면마찰계수가 증가함에 따라 레이놀즈수가 감소한다는 관계를 다시 한번 파악할 수 있었다.

키워드

관마찰,   유체기계,   관마찰수두,   무디,   관마찰손실