본문내용
50 / 4.88 s = 5.123 10
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.196m/s
Le=(90 L-bow이므로) 30 0.01825 = 0.5475
F =
Kfu over 2gc = 4·f·{L over D}·{u over2gc}
여기서 Kf = 손실계수 = 0.9(90 L-bow이므로)
F =
Kfu over 2gc = {0.9 (0.196m/s) }over{ 2 9.8}
= 0.169m
(측정수두차 = 0.027mH₂O)
②수두차 = 26mm = 0.026m
메스실린더 유량 = 0.330 / 7.33 s = 4.502 10
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.172m/s
F =
Kfu over 2gc = {0.9 (0.172m/s) }over{2 9.8}
= 0.130m
(측정수두차 = 0.026mH₂O)
③수두차 = 27mm = 0.027m
메스실린더 유량 = 0.210 / 4.14 s = 5.072 10
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.194m/s
F =
Kfu over 2gc ={ 0.9 (0.194m/s) }over{ 2 9.8}
= 0.166m
(측정수두차 = 0.027mH₂O)
★직관 실험.
D(직경) = 0.01825m A(단면적) =
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
L(길이) = 0.48m
Rotameter 유량 = 2 .5 LPM
①수두차 = 9mm = 0.009m
메스실린더 유량 = 0.65 / 15.13 s = 4.296 10
{}^-5
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(4.296 10
{}^-5
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 0.160m/s
NRe =
{DV rho }OVER mu ={0.01825m TIMES 0.160m/s TIMES 999.88㎏/㎥}over{0.001386㎏/m·s}
= 2100
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 2100
{ }^{-0.25}
= 11.685 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.011685
0.48m over 0.01825
{(0.160m/s)^2}over{2TIMES 9.8㎏·m/㎏f·s^2}
= 0.15m
(측정수두차 = 0.009mH₂O)
②수두차 = 11mm=0.011m
메스실린더 유량 = 0.665 /10.06 s = 6.60 10
{}^{-4}
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(6.60 10
{}^{-4}
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 2.50m/s
NRe =
■
■
{0.01825m TIMES 2.50m/s TIMES 999.88kg/m^3}over{0.001386kg/m·s}
= 33000
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 33000
{ }^{-0.25}
= 5.869 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.005869
0.48m over 0.01825
{(2.50m/s)^2}over {2 TIMES 9.8kg·m/kgf·s^2}
= 0.20m
(측정수두차 = 0.011mH₂O)
③수두차 = 10mm=0.010m
메스실린더 유량 = 0.680 /11.44 s = 5.90 10
{}^{-4}
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(5.90 10
{}^{-4}
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 2.30m/s
NRe =
■
■
■
■
{0.01825m TIMES 2.30m/s TIMES 999.88kg/m^3}over{0.001386kg/m·s}
= 30000
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 30000
{ }^{-0.25}
= 6.010 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.006010
0.48m over 0.01825
{(2.30m/s)^2}over{2 TIMES 9.8kg·m/kgf·s^2}
= 0.17m (측정수두차 = 0.011mH₂O)
7.토의
실제의 유체에서는 반드시 어느 정도의 점성이 있다. 이 사실은 유체가 흐를 때 유체마찰에 의한 저항이 나타나는 것으로도 알 수 있다. 이 유체마찰의 현상은 다른 조건이 동일하다고 가정하면 점성이 큰 유체일수록 현저하다. 즉 마찰 저항에 이겨내면서 유체를 유동시키는데는 어느 정도의 에너지를 소비하지 않으면 안 된다. 그런데 이 에너지는 결국 열의 형태로 변화하고, 흐름의 에너지로서는 다시 회수 할 수 없는 것으로 이것을 마찰손실이라고 한다.
이번 실험은 벤츄리관, 오리피스관, 급확대와 급축소, 90 L-bow, 직관의 유량계수와 손실수두를 구해보았다. 대체적으로 오차가 크게 나왔는데 그 원인으로는 먼저 관의 직경을 잴 때 밖에 또 다른 크기의 관으로 둘러싸여 있어서 안의 관을 잴 때는 정확하게 측정할 수 없었다. 그 밖에도 유량을 측정할 때는 수두차를 읽고 난 그 즉시 초시계를 멈추고 메스실린더로 그 부피를 측정해야 했는데 사람의 손으로 하는 것인 만큼 그 정확도가 떨어질 것이다. 나오는 물의 양의 멈춤도 특별한 기준이 없었기 때문에 오차의 원인이 되었을 것이다. 그리고 메스실린더 유량을 측정할 때는 관속의 물이 모두 빠져나오지 않기 때문에 오차가 발생할 것이다.이번실험을 하면서 유체의 흐름에는 손실이 있다는 것을 알 수 있었고 그 손실은 점성이나 관의 크기 변화, 굴곡부 등에 의해 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.
8. 참고문헌
"화학공학실험" -노윤찬·서교택 공저 (진영사)
"단위조작 Easy Manual" - 고용식 저 (선학출판사)
인터넷-"야후 백과사전"
http://sound.wonkwang.ac.kr/lecture1/base/b4.htm
http://ycc7.yc.ac.kr/~kjkyum/html/fluidmtext/7_pipe.htm
http://www.sechang.com/product/flow/tech/definition.htm
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.196m/s
Le=(90 L-bow이므로) 30 0.01825 = 0.5475
F =
Kfu over 2gc = 4·f·{L over D}·{u over2gc}
여기서 Kf = 손실계수 = 0.9(90 L-bow이므로)
F =
Kfu over 2gc = {0.9 (0.196m/s) }over{ 2 9.8}
= 0.169m
(측정수두차 = 0.027mH₂O)
②수두차 = 26mm = 0.026m
메스실린더 유량 = 0.330 / 7.33 s = 4.502 10
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.172m/s
F =
Kfu over 2gc = {0.9 (0.172m/s) }over{2 9.8}
= 0.130m
(측정수두차 = 0.026mH₂O)
③수두차 = 27mm = 0.027m
메스실린더 유량 = 0.210 / 4.14 s = 5.072 10
{}^-5
㎥/s
유속 V = 0.194m/s
F =
Kfu over 2gc ={ 0.9 (0.194m/s) }over{ 2 9.8}
= 0.166m
(측정수두차 = 0.027mH₂O)
★직관 실험.
D(직경) = 0.01825m A(단면적) =
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
L(길이) = 0.48m
Rotameter 유량 = 2 .5 LPM
①수두차 = 9mm = 0.009m
메스실린더 유량 = 0.65 / 15.13 s = 4.296 10
{}^-5
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(4.296 10
{}^-5
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 0.160m/s
NRe =
{DV rho }OVER mu ={0.01825m TIMES 0.160m/s TIMES 999.88㎏/㎥}over{0.001386㎏/m·s}
= 2100
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 2100
{ }^{-0.25}
= 11.685 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.011685
0.48m over 0.01825
{(0.160m/s)^2}over{2TIMES 9.8㎏·m/㎏f·s^2}
= 0.15m
(측정수두차 = 0.009mH₂O)
②수두차 = 11mm=0.011m
메스실린더 유량 = 0.665 /10.06 s = 6.60 10
{}^{-4}
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(6.60 10
{}^{-4}
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 2.50m/s
NRe =
■
■
{0.01825m TIMES 2.50m/s TIMES 999.88kg/m^3}over{0.001386kg/m·s}
= 33000
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 33000
{ }^{-0.25}
= 5.869 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.005869
0.48m over 0.01825
{(2.50m/s)^2}over {2 TIMES 9.8kg·m/kgf·s^2}
= 0.20m
(측정수두차 = 0.011mH₂O)
③수두차 = 10mm=0.010m
메스실린더 유량 = 0.680 /11.44 s = 5.90 10
{}^{-4}
㎥/s
관내 유속 V =
Q OVER A
=(5.90 10
{}^{-4}
㎥/s) (
2.616 TIMES {10 }^-4 ㎡
)
= 2.30m/s
NRe =
■
■
■
■
{0.01825m TIMES 2.30m/s TIMES 999.88kg/m^3}over{0.001386kg/m·s}
= 30000
f = 0.0791 NRe
{}^-0.25}
= 0.0791 30000
{ }^{-0.25}
= 6.010 10
{ }^{-3}
F =
4·f·{L OVER D}·{u^2over 2gc}}
= 4 0.006010
0.48m over 0.01825
{(2.30m/s)^2}over{2 TIMES 9.8kg·m/kgf·s^2}
= 0.17m (측정수두차 = 0.011mH₂O)
7.토의
실제의 유체에서는 반드시 어느 정도의 점성이 있다. 이 사실은 유체가 흐를 때 유체마찰에 의한 저항이 나타나는 것으로도 알 수 있다. 이 유체마찰의 현상은 다른 조건이 동일하다고 가정하면 점성이 큰 유체일수록 현저하다. 즉 마찰 저항에 이겨내면서 유체를 유동시키는데는 어느 정도의 에너지를 소비하지 않으면 안 된다. 그런데 이 에너지는 결국 열의 형태로 변화하고, 흐름의 에너지로서는 다시 회수 할 수 없는 것으로 이것을 마찰손실이라고 한다.
이번 실험은 벤츄리관, 오리피스관, 급확대와 급축소, 90 L-bow, 직관의 유량계수와 손실수두를 구해보았다. 대체적으로 오차가 크게 나왔는데 그 원인으로는 먼저 관의 직경을 잴 때 밖에 또 다른 크기의 관으로 둘러싸여 있어서 안의 관을 잴 때는 정확하게 측정할 수 없었다. 그 밖에도 유량을 측정할 때는 수두차를 읽고 난 그 즉시 초시계를 멈추고 메스실린더로 그 부피를 측정해야 했는데 사람의 손으로 하는 것인 만큼 그 정확도가 떨어질 것이다. 나오는 물의 양의 멈춤도 특별한 기준이 없었기 때문에 오차의 원인이 되었을 것이다. 그리고 메스실린더 유량을 측정할 때는 관속의 물이 모두 빠져나오지 않기 때문에 오차가 발생할 것이다.이번실험을 하면서 유체의 흐름에는 손실이 있다는 것을 알 수 있었고 그 손실은 점성이나 관의 크기 변화, 굴곡부 등에 의해 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.
8. 참고문헌
"화학공학실험" -노윤찬·서교택 공저 (진영사)
"단위조작 Easy Manual" - 고용식 저 (선학출판사)
인터넷-"야후 백과사전"
http://sound.wonkwang.ac.kr/lecture1/base/b4.htm
http://ycc7.yc.ac.kr/~kjkyum/html/fluidmtext/7_pipe.htm
http://www.sechang.com/product/flow/tech/definition.htm