수위측정 실험보고서

소개글

수위측정 실험보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.서론
　1)실험목적
　2)실험경위 및 내용
2.이론(원리)
3.실험방법 및 측정값 과 결과
4.결과분석 및 고찰

본문내용

: 사류
도수발생기에는 공기 혼입, 흐름의 감속 현상으로 인해
근 에너지의 손실이 일어나며 그 크기는 다음과 같다.
유량의 측정
위어(weir) - 수로의 흐름을 막아 그 위를 월류시키는 구조물을 위어라 한 다. 위어를 넘는 흐름은 개수로에 있어서 상류에서 사류로 변 화하는 흐름과 같이 위어의 정부에서 지배단면을 통과하므로 개수로의 유량측정에 널리 사용된다. 이대 수맥을 안정시켜 정도를 높이기 위해 위어판의 내면에 직각인 구조물을 설치 한다.
franscis 공식
여기서 b : 물이 지나가는 위어의 폭
n : 단수축의 수
H : 수심
연속 방정식
포인트 수위계 와 훅 수위계
포인트 수위계는 흐르는 물의 측정에 사용되고, 훅 수위계는 정수면 측정에 사용된다.
흐르는 물의 수면을 측정할 때는 작은 물결이 일어나므로 물결의 높은 곳과 낮은 곳을 측정하여 평균값을 취한다
수위계를 수면에 맞출 때 부착력에 의하여 물이 수면위로 올라와 수위계에 묻는 경우가 있으므로 2~3회 수위계를 상하로 움직인 다음 침끝을 수면에 정확하게 맞춘다.
3.실험방법 및 측정값 과 결과
(1)실험순서
1. 지지대를 측정 수로에 직각으로 설치한다
2. 수위계를 연직으로 고정한다
3. 기준이 되는 수위를 측정한다 3회 반복 측정하여 평균값을 구한다.
4. 측정하고자 하는 수면의 수위를 측정한다
5. 기준면과 측정면의 수위차를 구하여 수두차를 구한다
(2)실험방법
1. 먼저 위어의 폭과 위어에서 흐르는 수심을 자로 잴 때 시작점과 끝점의 위치를
잘 파악한다
2. 수로의 폭을 자로 구한다
3. 수로에 물이 흐를 때 사류와 상류에서 수위계로 수심의 깊이를 잰다
4. 동일하게 3번의 반복측정 한다
5. 사류에서의 수심을 반복측정했으면 상류에서도 마찬가지로 3번 반복측정한다
6. 실험값을 구한다
@측정값
-사각위어로 단수축수(n) :　２
-개수로의 폭 : 0.024m
-위어에서 흐르는 수심(H) : 0.085m
-위어폭(b) : 0.34m
수위계로 측정한값
*수로 바닥의 측정거리 : 0.305m (단위 : m)
h1
h2
h3
사류
(포인트수위계)
0.244
0.245
0.249
상류
(훅 수위계)
0.230
0.226
0.223
실제수심 (단위 : m)
H1
H2
H3
H평균
사류
0.061
0.060
0.056
0.059
상류
0.075
0.079
0.082
0.079
*실제 수심 : 수로 바닥의 측정거리 - 수위계 측정값
@결과
의 식으로 측정값을 대입해 유량을 구할수있다
그리고 또하나의 식 유량(Q)=단면적(A)*유속(V)으로 밑의 정리를 할 수 있다. 여기서 단면적은 (수로폭*수심) 인데 수로폭은 측정값으로 정해져있으므로 단면적은 수심에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다.
사류 상류
0.015 = 0.059*0.024*V 0.015 = 0.079*0.024*V
V사류 = 1.059m/s V상류 = 0.791
Fr사류 = 1.393 > 1 Fr상류 = 0.899 < 1
*Q=A*V , A=수로폭*h
*사류평균h : 0.059m , 상류평균h : 0.079m
*수로폭 : 0.024m
*위어에서 흐르는 수심(H) : 0.085m
*위어폭(b) : 0.34m
*Fr= 상류(Fr<1),한계류(Fr=0),사류(Fr>1)
4.결과 분석 및 고찰
프란시스공식을 이용해 유량을 알아보고 단면적과 수심을 측정해 얻은 결과로 유량이 일정할 때 수심이 커지면 유속은 느려지는 것을 확인할수있었다
그리고 프루이드수로 사류에서는 1이 넘는 것을 확인할수있었고 상류에서는 1보다 작은값을
가지는 것을 볼 수 있었다.
또한 사류와 상류에서의 수심차이와 그에따른 유속의 차이도 확실히 확인되었다
결과로 인한 고찰
-사류와 상류에서 수심을 3번 정도 재고 평균값으로 계산을 했는데 그 이유는
물이 흐르고 있을 때에는 정확한 수심을 잴 수가 없었기 때문에 최대한 오차범위를 줄이기 위해 평균값으로 계산해야 했다
그리고 수로에서 수심을 잴 때 처음에 수위계의 단위를 잘못읽어서 실험값이 이상하게
나와 실험도중 많은 어려움을 겪었지만 다행이 이실험에서는 실험도중 확인되어 재측정했다
또한 프란시스 공식에서 유량을 구할 때 공식 마지막 수심의 2/3제곱이 아니라 3/2제곱으로 해야 올바른 값이 나온다는 것을 계산도중 알게되어 계산시간이 오래걸렸지만 정확한 값을 찾을수있었다 실수도 많이하고 계산과정에서 복잡한 과정 때문에 시간도 오래걸렸지만
이론적으로 접하는것보다 몸소 체험하는 것 이 훨씬 기억에 오래남고 부담없이 배우게 되는것같다.

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