[단위실험] (결과) 오리피스 벤츄리[Orifice meter & Venturi meter]

소개글

[단위실험] (결과) 오리피스 벤츄리[Orifice meter & Venturi meter]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Discussion
5. Reference

본문내용

meter의 실제유량 및 배출계수를 구해볼 수 있다.
① ②
①에서의 단면적 = 0.000531
②에서의 단면적 = 0.000201이라고 할 때,
Venturi meter ①-②
유량(L/min)
이론유량()
실제유량()
5
7.064859
5
0.707728
10
10.79179
10
0.92663
15
16.81762
15
0.891922
20
21.96559
20
0.910515
25
27.05615
25
0.924004
30
31.85713
30
0.941704
⑤ ⑥
⑤에서의 단면적 =0.001963
⑥에서의 단면적 =0.000314
Orifice meter ⑤-⑥
유량(L/min)
이론유량(m3/s)
실제유량(m3/s)
5
11.9493
5
0.418435
10
14.63507
10
0.68329
15
24.63461
15
0.608899
20
31.61553
20
0.6326
25
39.17933
25
0.638092
30
118.7305
30
0.252673
4. Discussion
이번 Orifice meter & Venturi meter 실험을 통해 유체에 흐름에 대한 에너지 보존법칙인 베르누이 방정식과 연속방정식에 대해 이해하고 식을 적용해봄으로서 직접 유량과 배출계수를 계산할 수 있게 되었다. 베르누이 방정식은 편리한 방정식이지만 가정 때문에 실제값과 오차가 생기게 되고 오리피스 관이나 벤츄리 관을 지나는 유체는 베나 콘트랙타가 생김으로써 실제값과 오차가 생기게 됨을 알았다.
이러한 차이를 보정하기 위해 우리는 배출계수라는 것을 통해 유체가 실제로 어떻게 흐르게 되는지 확인하고 배출계수가 어떻게 계산되어 지는지 알 수 있다. 실험측정값에서 보면 오리피스 관에서는 대체로 수축계수인 CC와 많은 차이가 없다. 수축계수는 일반적으로 0.63을 사용한다고 알려져있는데 우리 실험에서 배출계수는 0.25~0.64사이의 값이 계산되었다. 하지만 벤츄리 관에서는 배출계수가 0.70~0.94정도로 계산되었는데 이 값은 오리피스 관과 비교하면 매우 큰 차이이다.
유량이 5L/min일 때를 제외하고는 나머지 값들은 비교적 이론값과 비교해 정확한 값을 갖는다는 것을 알 수 있다.
이러한 계산값을 통해 오리피스 관이 벤츄리 관보다 압력손실이 더 크다는 것을 알 수 있다. 압력손실이 크게 되면 우리가 실험을 통해 계산한 이론 부피유량이 크게 계산되므로 당연히 배출계수는 작게 될 것이다. 이러한 값이 나오는 이유는 벤츄리 관은 수축부를 유선형으로 설계가 되어 있고 하류부분에는 점차 확대되어지게 연결되어 있으므로 박리가 최대한 억제되기 때문이다. 그에 비해 오리피스 관은 수축부가 최소단면에서 바로 다시 확대되게 설계되어 있다. 이런 차이로 인해 오리피스 관과 벤츄리 관의 배출계수 값이 다르게 나오는 것이다.
5. Reference
[1] 화학공학 유체역학. James O Wilkes. 도서출판 한산. p.55~77
[2] Essential 유체역학. 노병준, 박종호. 동명사. p.144~145
[3] 2011년 3학년 1학기 실험노트

키워드

단위실험,   오리피스 벤츄리,   Orifice meter,   Venturi meter,   유체에 흐름,   실험,   결과리포트,   유속