[토목, 수문학] 유체역학 - 유량(Cubic Meter per Sec) 측정 실험

목차

1. 실험 제목

2. 실험목적

3. 실험이론

4. 유체의 정의

5. 실험방법 및 순서

5. 데이터시트

6. 데이터 그래프

7. 결과 및 고찰

본문내용

여기서 유량이 다른이유는 개개인의 시간값이 틀리기 때문이다. 하지만 위의 유랑의 수치는 비교적 비슷한 값이다. 이그래프의 기울기는 y=-0.375x-308.6이다. 위에서 말했듯이 이론상 유량이라면 기울기는 0이 되어야한다. 절편값 308.6이다.
7. 결과 및 고찰
처음 실험에 임하기전에 시간에 따라 ‘부피가 증가하면 유량도 증가하겠지’라고 막연한 생각으로 실험에 임하였다. 하지만 결과 데이터가 나오자 예상과는 달랐다. 위 그래프 처럼 시간에 따라 물의 부피는 일정하게 증가하였다. 하지만 유량은 증가하지 않고 거의 일정했다.
즉, 물의 부피는 시간에 따라 증가 하지만 유량은 시간에 따라 증가한 부피의 유량이라고 생각한다. 그러므로 이 유체의 유량을 알면 얼마만큼의 시간이 지나면 얼마만큼의 부피가 되는지 알 수 있다.
이러한 공식을 이용하면,
297.0723() 3600() = 1069460 = 1.06946
이 유체의 유량값(각각3인의 평균 유량값 297.0723)으로 인하여 이유체가 1시간이 지나면 어느 한 수조에 1.06946만큼의 물이 찬다. 라는 결과가 나오게 된다.
나는 이 실험을 왜하는가 라는 의문점을 가지게 되었었다. 하지만 이러한 결과를 보고 유량을 측정하는 이유는 어느 유체가 어느 한곳에 얼마만큼의 시간이 지나면 한곳에 얼마만큼이 차는가를 알아보기 위함이라고 생각된다.
이론상이라면 유량은 일정해야한다. 하지만 그래프를 보면 유량이 일정하지 않다. 그 이유는 각각 3인이 같은 물의 부피로 다른 시간 값이 나왔기 때문이다. 즉, 정확한 유량을 알고자하면 정확한 측정이 필요하다. 한마디로 기계적인 측정이 필요하다고 할 수 있다. 이렇게 기계적 측정이 된다고 하면 유량의 기울기는 0이 될 것 이다.
표준편차에 대해 생각해보면 위 #1~#10번 각각의 3인 평균 값 10개의 횟수당 평균 유량으로 표준편차를 구했더니 #1~#10 / 10 = 7.33977
7.33977이라는 표준편차가 얻어졌다. 여기서 표준편차란, 위 데이터 평균 유량의 최대값, 최소값이 297.0723 7.33977 라는 것이다. 여기서 생각할 수 있는 것은 위에서 말했듯이 기계적인 측정을 하면 유량은 같다. 즉 기울기가 0이 된다 했다. 그러므로 기계적으로(정확한)측정했을 경우 표준편차 또한 0이 되어야한다. 그 이유는 유량은 같기 때문이다.
결론
부피는 유량과 시간에 따라 늘어난다.
유량은 시간에 따른 부피를 알기 위함이다.

키워드

토목,   수문학,   유체역학,   유량,   유량측정,   실험