관수로 실험

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관수로 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목 : 관수로 실험

2. 실험목적

3.1 실험방법

3.2 유의 사항

4. 실험원리

5.실험결과

6. 고찰 및 오차

본문내용

경우에는 유속은 넓은 속도에서 낮은 속도의 유동으로 충돌하게 되므로 충돌손실이 발생하게 된다.
* 연속방정식 :
* 운동량 :
* 손실수두 :
* 손실계수 :
(5) 급축소관
단면이 갑자기 축소될 때에는 흐름의 단면이 일단 수축되었다가 다시 확대되어판벽에
충돌하므로 마찰이외의 손실이 발생한다.
단면에서 사이에는 흐름이 수축하며, 여기에서 압력수두는 속도수두로 변하고
손실은 적어서 무시할 수 있으나 에서 까지의 흐름은 확대되므로 손실을 무시
할 수 없다.
* 손실수두 :
* 손실계수 :
또 Weibach의 실험결과에 의하면
다음과 같이 대체로는 의 변화에 따라 달라진다.
5.실험결과(저희 조는 Venturi Meter와 급속 확대관 두 개를 실험하였습니다.)
(1) Venturi Meter
구분
측정실제 유량(Q)
H7
H25
H26
A1
A2
1-1(개폐x)
6
106.8
103.6
41.9
0.001104
0.000279
1-2(개폐o)
6
111.9
111.8
112.1
0.001104
0.000279
2-1(개폐x)
8
107.3
104.2
112.6
0.001104
0.000279
2-2(개폐o)
8
112.6
112.5
42.3
0.001104
0.000279
D1=37.7mm D2=18.85mm
=/4=0.001104
=/4=0.000279
* Q=6(m3/hr)=0.00167 인 경우
1-1(개폐x) h=H7-H25=3.2mm=0.0032m
=0.2892 m/s
=0.0000806918
=0.0000806918/0.00167=0.0476
1-2(개폐o) h=H7-H25= 0.1mm=0.0001m
= 0.051m/s
=0.00014212
=0.00014212/0.00167=0.00851
* Q=8(m3/hr)=0.002222 인 경우
2-2(개폐o) h=H7-H25=0.1mm=0.0001m
= 0.051m/s
=0.00014212
=0.00014212/0.002222=0.0634
2-2(개폐x) h=H7-H25=3.1mm=0.0031m
=0.2892 m/s
=0.0000806918
=0.0000806918/0.002222=0.0363
==> 개폐x 평균=(0.00851+0.0476)/2 = 0.028
개폐o 평균=(0.0634+0.0363)/2 = 0.05
(2) 급속 확대관
구분
측정실제 유량(Q)
H5
H6
H27
A1
A2
1-1(개폐x)
6
108.4
108.3
108.1
0.001104
0.000279
1-2(개폐o)
6
108.5
106.9
103.7
0.001104
0.000279
2-1(개폐x)
8
108.9
108.7
108.4
0.001104
0.000279
2-2(개폐o)
8
108.9
107.5
104.1
0.001104
0.000279
D1=37.7mm D2=18.85mm
=/4=0.001104
=/4=0.000279
* Q=6(m3/hr)=0.00167 인 경우
1-1(개폐x) h=H5-H6=0.1mm=0.0001m
= 0.051m/s
=0.00014212
=0.00014212/0.00167=0.0476
1-2(개폐o) h=H5-H6=1.6mm=0.0016m
= 0.2049m/s
=0.0000567
=0.0000567/0.00167=0.034
* Q=8(m3/hr)=0.002222 인 경우
2-1(개폐x) h=H5-H6=0.2mm=0.0002m
= 0.052m/s
=0.00014312
=0.00014312/0.002222=0.0644
2-2(개폐o) h=H5-H6=1.4mm=0.0014m
= 0.193875m/s
=0.0000532
=0.0000532/0.002222=0.0234
==> 개폐x 평균=(0.0476+0.034)/2 = 0.0408
개폐o 평균=(0.0644+0.0234)/2 = 0.0439
* 손실수두
Q=2.75m3/hr : =0.3967m
Q=1.75m3/hr : =0.1495m
* 손실계수 : = 8.74
6. 고찰
venturi meter, 급확대관, 두 개의 실험을 하여 유체를 통과시 유체의 수두차를 측정함으로써 유동 유체의 변화요인과 유속, 를 알 수 있었다.유량 Q(㎥/sec)와 venturi coefficient()의 관계를 보면 이들의 관계는 비교적 반비례에 가까운 모습을 타나낸다. 이 것은 유량이 증가하면 유체의 흐름에 미치는 저항이 적어지고, 그 반대로 유량이 감소하면 유체에 미치는 저항이 커진다는 것을 뜻한다.
venturi coefficient 를 구하는 데에 필요한 역시 유량이 증가함에 따라 증가를 하였고, venturi coefficient()역시 유량이 증가함에 따라 1에 가까운 수치를 보이고 있다. 그리고 이 유량이 증가 한다고 하여 같이 증가를 하더라도 1를 넘을 수는 없다. 그래서 일정한 유량을 넘어가면 venturi meter의 목 직경이나 유속에 거의 관계가 없으며 대개 0.98의 값을 가진다고 한다.
일정한 유량의 유지 및 측정에서 어려움이 있었고 공기을 완전히 빼주지 못한 것과 물의 누수현상으로도 오차가 발생했다. 오리피스의 경우에는, 수두의 급격한 감소와 압력 또한 감소하며 나중에는 조금씩 증가하는 것을 알 수 있다.
-오 차-
1. 수두관내의 기포 발생으로 인하여 압력의 실값보다 큰 값이 표시된다.
2. 주변의 미세한 충격과 흔들림에 의해서도 압력 값이 변동한다.
-기계 자체 내의 물을 공급하기위해 펌프가 작동하기 때문에 피할 수 없이 어느 정도의 흔들림이 발생한다.
3.표면장력으로 인하여 눈금 읽기에 오차 발생한다. (물일 때는 최저부를읽어야한다. 하지만 관이 작아서 정확한 값을 읽기가 힘들다.
4. 실험 시에 사용되는 물이 순도 100%의 깨끗한 물이 아니기 때문에 실험값에 영향을 끼친다.
-실험실 내에서 계속 반복하여 장시간 사용되어진 물이기 때문에 어느 정도의 불순물들이 함유되어 있어 실험 값에 영향을 미칠 수 있다.
5. 손실수두 발생으로 인하여 직경이 같은 두 부분(A,B)의 압력이 다르다.
-A와B부분은 관경이 같으므로 압력이 같아야 하지만 A와B 사이의 손실 수두 발생으로 이 압력차는 오차로 보기는 힘들다.

키워드

관수로 실험,   Venturi Meter,   급속확대관