관마찰 손실수두(벤투리,노즐)

소개글

관마찰 손실수두(벤투리,노즐)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ 실험 목적

Ⅱ 실험 이론

Ⅲ 실험 장치 및 방법
1. 실험장치
2. 실험방법

Ⅳ 실험결과 및 고찰

본문내용

Re와 마찰계수 f와의 관계가 와 같이 된다고 가정하여 그래프로부터 의 값을 구하고 이를 Blausius의 식 과 비교하여 보라.
1200mm
2000mm
α
0.0168
0.0242
β
-0.0445
-0.0664
1200mm
2000mm
α
69.202
8.8019
β
-1.0705
-0.717
1200mm
2000mm
α
0.0319
0.1669
β
-1.1826
-0.265
4) 위의 두 식에서 오차 발생 원인은 무엇인가?
이번 실험은 일정한 유량을 관내에 흐르게 하여 관내의 마찰에 의한 손실을 Venturi, Nozzle, sudden contraction를 통하여 측정하여 이론적인 값과 실제 측정된 손실값을 비교하여 방정식, 베르누이 방정식을 이해하기 위한 실험이었다. 각각의 장치에서 측정한 유량에 의한 수두손실이 실제 측정치와 계산치를 계산하여 본 결과 많은 차이가 났다. 실제 이 실험의 결과를 보면 입구와 목의 관계는 속도가 빨라질수록 압력 차가 커진다는 것이다. 그리고 직관 1과 직관 2와의 관계를 보면 속도가 빨라질수록 압력차가 커지는 것을 알 수가 있다. 이것은 속도가 빨라지면 그 만큼 손실이 커진다는 것을 나타낸다. 각 미터에서 유량이 증가(유속이 증가할수록 수두차(=압력 강하량))가 적어짐을 알 수 있다. 이는 유속이 증가할수록 유체내 반발력의 증가를 의미한다. 직관의 경우에서는 마찰계수와 Re(레이놀드수)의 관계를 살펴보면 위의 그래프에서 보여주는 바와 같이 Re 와 마찰계수는 서로 반비례하고 있음을 알 수 있었다. 또한 유체의 유속이 증가함에 따라 관로마찰로 인한 수두 손실이 증가함을 알 수 있었다. 파이프의 단면적도 변화를 주어서 비교해 보았다면 관로 마찰이 제일 적게 생기는 유속과 유체가 흐르는 단면적을 추론해볼 수 있었을 것이다.
단면 변화관의 경우에는 단면이 급격히 증가하는 경우와 급격히 감소하는 경우를 알아보았는데, 이는 파이프내에서의 유량은 항상 일정하다는 사실에 근거해 단면적의 변화에 따라 생기는 수두 손실을 알아보았다. 단면적이 확대될 때가 축소 될 때 보다 이론적으로나 실험적으로나 수두손실이 높음을 알 수 있었다. 이는 단면적이 확대되면서 생기는 속도저하로 생기는 것이 아닐까 추론해 보았다. 점성 유동하에서의 유속에 따른 내부 반발력 외에 또 다른 반발 요소가 있음을 알 수 있고 그 요인들에는 유관 내부의 shear stress, 유관내부 표면의거칠기, 유체의 와류 등을 들수 있을 것이다. 그리고, 오차의 가장 근본적인 원인은 유량 측정에 있었다고 생각한다. 왜냐하면 차압측정에 있어서 정확한 값을 읽을 수 없는 것이 가장 큰 오차의 원인이 아닐까 한다. 컴퓨터를 이용하여 평균값을 읽는 장치가 있다면 오차를 줄일 수 있을 것이다. 뿐만아니라 정확한 값을 얻기위해서는 많은 반복 실험을 하여야 한다는 것을 느낀다. 이번실험에서 정확한 값을 얻기보다는 관로마찰의 정확한 이해가 앞서지 않을까 싶다.
Ⅰ 실험 목적
Ⅱ 실험 이론
Ⅲ 실험 장치 및 방법
1. 실험장치
2. 실험방법
Ⅳ 실험결과 및 고찰

키워드

벤투리,   노즐,   레이놀즈수,   마찰계수,   수두손실,   관마찰