전공실험 유체 마찰손실

본문내용

다.
(7) 같은 유속에서 정확한 압력차를 3회이상 측정한다.
4. 결과 및 고찰
1) 결 과
(1) Table 2-1. Head loss due to friction in a straight pipe.
* D = 5.5mm = 0.0055m
* A = D/4 = 3.14*(0.0055)/4 = 2.374625*10(m)
* = q/A = 8.19672*10/7.46*10 = 3.4518(m/s)
* = = = 14590.61 (-) ~난류
* ⇒ chart에서 찾아 보면 된다.
* L = 1m
* Rmc (mHO) = = = 3.08978
∴ = = = 0.0069887
(2) Table 2-2. Head loss due to pipe fitting.
* ⇒ Table에서 찾아 보면 된다.
* Rmc (mHO) = = = 0.500765
∴ = = = 0.1629
(3) Table 2-3. Head loss due to sudden expansion and sudden contraction.
* = = = 0.777635
( = D/4 = 3.14*(0.0055)/4 = 7.46*10(m)
( = D/4 = 3.14*(0.016)/4 = 2.0096*10(m)
* = = 0.352734
∴ Rmc = = = 1.2409077 (sudden expansion)
Rmc = = = 0.592392 (sudden contraction)
(4) Table 2-4. Head loss due to orifice meter, venturi meter, and pitot tube.

* Reo = = = 13186.576
* Coc = = =
= 0.832226

* Rev = = = 13294.811
* Coc = =
= = 0.9771887

* u = = = 0.7300447
2) 고 찰
이번 실험은 여러 가지 직경을 가진 직관, 또 여러 관이음쇠, 유량측정장치 등에서의 마찰손실을 측정하는 실험이었다.
실험을 통해서 직관에서 유체의 표면마찰손실, 흐름단면의 급격한 축소로 인한 마찰손실, 관이음쇠와 밸브류에 의한 마찰 손실, 유량측정장치에 의한 마찰손실을 각각 알아 낼 수 있었다.
실험 결과에서 Pipe의 관의 직경 변화에 따라 마찰계수가 어떻게 변하는지, 거칠기에 따라 마찰계수가 어떻게 변하는지 결과Data를 통해 알 수 있다. Pipe의 유속의 증가에 따라 수두 손실이 증가하여 Pipe의 마찰계수가 증가가 현상을 나타내었다.Gate valve, 90°elbow는 유량증가에 따라 마찰계수가 증가하였다.확대, 축소손실은 유량감소에 따라 압력손실과 마찰계수가 증가한다는 것 또한 알 수 있었다.
압력을 측정하기 전에 마노미터에 연결된 호스의 내부의 공기를 제거 해야 하는데 쉽게
제거되지 않는 부분이 있어 조금 고생을 하였다.
유량측정시 유량을 메스실린더에 담아 측정하였는데 측정과정에 약간의 오차가 있었던
것 같고, Rmm을 구하는 부분에서도 눈금이 정확히 보이지 않아 오차가 있었던 것 같다.
그래서 인지 결과에서 보여주듯 유량은 크게증가하나 마노미터의 눈금은 차이가 거의 없
었다.
결과에서 보여주듯 정확한 값을 측정하기 어려운 실험이였다.
결과값에서 흐름이 모두 난류가 나왔다. 층류에 관해서 배관계내의 마찰손실을 측정해봤
으면하는 아쉬움이 남았다.
여러 종류의 직관에서의 마찰계수를 측정하고, 여러 종류의 관이음쇠, 그리고 유량측정
장치 등에서의 마찰계수를 측정 해 봄으로써 배관계의 특징 또는 종류에 따라 유체의 마
찰손실에 어떻게 차이가 나는지 알 수 있었던 실험이었다.
4. 결 론
이번 실험은 관이나 관부속품등에 이동하는 유체의 유속변화에 따른 유체의 마찰계수와
유체의 특성인 Reynolds number와 비교하였다.
전체적으로 유속이 증가하므로서 수두손실이 증가하였고, 관의 부속품의 영향으로 수두
손실이 증가하였다.
또한 흐름단면의 급격한 축소로 인한 마찰손실, 관이음쇠와 밸브류에 의한 마찰 손실, 유
량측정장치에 의한 마찰손실을 각각 알아 낼 수 있었다.
<참고문헌>
(1) McCabe, W. L., Smith, J. C., and Harriott, P., Unit Operation of Chemical
Engineering, 6th ed., McGraw-Hill, pp. 94～122 (2001).
(3) 최창균, 유체역학, 초판, 교보문고, pp. 585～587 (2001).

키워드

전공실험 유체 마찰손실,   유체 마찰손실,   유체 마찰손실 예비 결과 보고서