관마찰 실험

소개글

관마찰 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 명

2. 실험 목적

3. 이론적 배경

4. 실험 장치 설명

5. 실험 방법

6. 실험 결과 Data

7. 분석 및 고찰

본문내용

-Type Manometer(수은용)으로 측정한다.
- 측정 전 수은용 마노미터 상부 콕크 2개를 열고 한 쪽에 호스를 끼워
주사기로 수은을 주입한다. 주입 후 콕크를 잠근다. 수은용 마노미터를
사용 후 차압이 나타난 상태에서 U-Type Manometer밸브를 잠그면
마노미터 상에 측정치가 고정되어 있으므로 다음 시험이 곤란한 상태가
된다. 그러므로 1회 측정 후 마노미터 상부의 콕크 2개를 동시에 열면
양쪽관의 수운이 일치가 된다. 일치 된 후 상부 콕크를 잠그고 다시 측정
한다. 실험이 다 끝난 상태에선 밸브 및 콕크를 모두 열어주면 관 내의
물이 제거된다.
★ 우리는 실험 시 측정 불가능 한 부분은 유량만 바꿔서 측정 했음.
6. 실험 결과 Data 및 실험 사진
7. 분석 및 고찰
이번 실험이 생각보다 오차가 심하게 나왔다는 것을 Moody Diagram을 보고 알았다. 실험값이 아예 그래프 근처도 가지 못하고 한참 따로 놀거나 Moody Diagram 밖으로 벗어나는 값도 있었다. 이는 실제로 유동은 완전 발달 영역이 아니기 때문에 충분한 압력강하가 일어나지 않아서 실험값이 차트를 벗어난 듯하다.
오차가 생긴 다른 원인으로는
1. 역 U자 마노미터부분 눈금 읽을 때 정확한 수치를 읽지 못해 생긴 오차
- 물의 표면 장력 때문에 정확한 일직선도 아니고 눈 높이에 따라 눈금이
다르게 보였기 때문에 정확하게 측정 하기가 어려웠음.
2. 유량계의 눈금 읽을 때 정확한 수치를 읽지 못해 생긴 오차
아니면 정확히 봤어도 유량 설정이 미미하게 변동 되어서 생긴 오차
- 실험 도중 마노메터를 측정하다 우연히 유량계를 보았는데 임의로
처음에 설정했던 값에서 살짝 벗어 난 것을 볼 수 있었다.
또한 마노메터 부분에서도 수시로 높이가 움직이는 것을 볼 수 있었다.
이 부분은 파이프 내 유량이 이므로 를 제외한 나머지는
상수니깐 압력이 일정하지 않다는 뜻이며 이는 유량이 일정하지 않다는
결론이 나온다. 때문에 정확한 측정이 불가능 했던 것이다.
3. 관 내 쌓여 있는 이물질들로 인한 방해 작용으로 생긴 오차
- 매끄러운 파이프 에서도 마찰계수가 영이 아니다. 표면을 아무리 매끄럽게
만들어도 수두손실은 모든 파이프에서 항상 있다. 분자 수준의 미세한 거칠
기도 표면에 분명히 존재한다. 이 부분도 오차에 영향을 끼쳤을 것이다.
※ 오차를 만든 원인들로 ‘혹시나’하고 아래 내용들을 생각해보았다.
1. 미미한 온도 차이로 관 내 상부와 하부의 이동속도 차이가 생겨 오차 발생, - 끓는 물의 경우를 생각하면 온도차이로 물이 이동하는 것을 알 수 있다.
2. 완벽하게 진공 상태로 만들지 못해 남아 있는 기포로 인한 오차
3. 노후 된 실험 도구로 인해 생긴 오차
- 유량계, 역 U자 마노메터, 브루동관 압력계 등의 잘못된 수치 표시
실 험 값
계 산 값
직경(d)
길이(l)
압력(p)
온도
유량(Q)
마노메타
단면적(A)
q
속도
동점성계수
레이놀즈수
hf
람다
H
h
0.0357
2
1.72
15
1
0.147
0.136
0.001000982
0.000277778
0.277505238
0.000001139
8697.925383
0.011
0.050025
1.7
1.5
0.142
0.118
0.001000982
0.000416667
0.416257858
0.000001139
13046.88808
0.024
0.048509
1.68
2
0.111
0.074
0.001000982
0.000555556
0.555010477
0.000001139
17395.85077
0.037
0.042067
1.62
2.5
0.08
0.023
0.001000982
0.000694444
0.693763096
0.000001139
21744.81346
0.057
0.041475
0.0276
1.7
1
0.15
0.133
0.000598285
0.000277778
0.464290132
0.000001139
11250.5774
0.017
0.021352
1.68
1.5
0.14
0.109
0.000598285
0.000416667
0.696435199
0.000001139
16875.8661
0.031
0.017305
1.72
2
0.12
0.059
0.000598285
0.000555556
0.928580265
0.000001139
22501.1548
0.061
0.019154
1.62
2.5
0.089
-0.003
0.000598285
0.000694444
1.160725331
0.000001139
28126.4435
0.092
0.018489
0.0216
1.72
1
0.096
0.035
0.000366435
0.000277778
0.758053951
0.000001139
14375.73779
0.061
0.022493
1.7
1.5
0.216
0.039
0.000366435
0.000416667
1.137080926
0.000001139
21563.60668
0.177
0.029008
1.68
2
0.269
-0.087
0.000366435
0.000555556
1.516107902
0.000001139
28751.47557
0.356
0.032818
1.62
2.5
0.348
-0.296
0.000366435
0.000694444
1.895134877
0.000001139
35939.34447
0.644
0.037995
0.0161
1.69
0.5
0.187
0.114
0.000203583
0.000138889
0.682222235
0.000001139
9643.352055
0.073
0.024772
1.7
1
0.201
0.051
0.000203583
0.000277778
1.364444471
0.000001139
19286.70411
0.15
0.012725
1.7
1.5
0.208
-0.054
0.000203583
0.000416667
2.046666706
0.000001139
28930.05617
0.262
0.009879
1.66
2
0.222
-0.165
0.000203583
0.000555556
2.728888942
0.000001139
38573.40822
0.387
0.008208

키워드

관마찰실험,   관 마찰 저항 측정 실험,   물의 밀도,   수압과 수두와의 관계