열유체공학실험：위어(Weir)를 이용한 유량 측정 실험

소개글

열유체공학실험：위어(Weir)를 이용한 유량 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차

1. 실험목적

2. 실험내용

3. 관련이론

4. 실험장치, 방법 및 주의사항

4.1 실험장치

4.2 실험방법

4.3 주의사항

5. 실험결과 및 고찰

5.1 실험결과

5.2 고찰

6. 결론

본문내용

련이론
□ 삼각형 위어
월류수심이 비교적 작아서 유량이 감소하면 직사각형 위어는 수맥이 위어 판에 부착되는 경향이 생긴다. 따라서 유량의 측정치가 부정확하게 되므로 이와 같은 경우의 유량측정은 삼각형 위어를 사용함이 좋다. 단 는 유량, 는 각, 는 중력가속도 그리고 는 월유수심의 높이를 나타낸다.
여기서 값은 일반적으로 0.58과 0.62 사이의 범위에 있다고 알려져 있다. 그러므로 유체의 마찰, 유동면적 축소와 그 이외의 소산 효과는 V-노치를 통과하는 유량을 이상적인 경우와 비교하여 약 40% 줄어들게 된다.
4. 실험장치, 방법 및 주의사항
4.1 실험장치
□ 수리실험대
□ 삼각위어(90°)
□ stop-watch
□ 줄자
4.2 실험방법 : 위어(Weir)를 이용한 유량 측정 실험
□ 수리실험대에 일정량의 작업유체(물)를 채워놓는다.
□ 물을 순환시켜 정상상태에 도달 하면 저수조의 출구를 닫고 일정 시간동안 취수를 하며, 이 때 스톱워치로 시간을 측정한다.
□ 이 때 유량계의 유량도 같이 체크해야 한다.
□ 유량계와 위어 그리고 저수조에 받힌 물을 측정해서 각각을 비교한다.
□ 위와 같은 방법으로 유량을 조금씩 증가시키면서 유량을 측정한다. 단 측정은 정상상태에 도달할 때 까지 기다린 후에 해야 한다.
□ 실험이 끝난 다음 실험을 통해 나온 data값을 이용해서 실제유량과 이론유량의 차이를 계산하여 유량계수를 구한다.
4.3 주의사항
□ 수맥 상·하부의 압력이 대기압과 같아야 한다.
□ 접근 수로는 단면이 일정하고 길게 만들어 물결이 일어나지 않게 한다.
□ 유량을 측정할 때 물이 넘치지 않게 받는다.
□ 게이지를 읽을 때 수면과 일치되도록 한다.
5. 실험결과 및 고찰
5.1 실험결과
□ 위어의 치수
계측
구분
삼각형 위어( 90°)
Hb (m)
0.0796
H (m)
0.08
B (m)
0.159
Temp (℃)
15
□ 유량계수 계산식
□ 측정값 및 실험결과
유량 ()
H (m)
유량계수
Q1
8
H1 = 0.0244
0.6069
Q2
16
H2 = 0.0324
0.5974
Q3
24
H3 = 0.0384
0.5860
Q4
32
H4 = 0.0424
0.6099
Q5
40
H5 = 0.0466
0.6020
5.2 고찰
□ 실제 실험결과가 우리가 알고 있던 0.58과 0.62사이의 범위에 포함됨
- 유량계의 유량을 일정하게 잘 유지시켰음
- 유량을 변경 후 정상상태에 도달하도록 충분한 시간을 경과한 후에 측정하였음
□ 유량계수마다 약간씩 차이가 있음
- 사람의 눈으로 줄자를 이용해 측정하였으므로 1mm이하의 단위는 측정하기 힘들기 때문에 각 유량계수마다 약간의 차이는 있음
6. 결론
□ 본 실험에서는 유량계의 유량과 실험에서 측정한 유량을 구해 서로 비교해보기 위해 다음의 실험을 수행하였음
- 유량계의 유량을 일정하게 유지 후 삼각위어의 월류수심을 측정
- 유량변경 후 삼각위어의 월류수심을 측정
□ 본 실험에서는 다음을 확인하였음
- 실제 삼각위어에서의 유량은 이상적인 경우와 비교하였을 때 약 40%의 손실이 발생

키워드

열유체공학실험,   기계공학,   열역학,   유체역학