수조오리피스유동

목차

1.실험목적

2.관련이론

3.실험장치 및 방법

4.결과 및 토론

5.참고문헌

본문내용

회 측정 한 값을 실험결과로 채택한다.
5) 오리피스 형상을 바꾸어 가면서 실험을 동일하게 수행한다.
4. 실험 결과 및 토의
<계산방법>
→
,
h1 : 대기압 하에서의 물의 수위
h2 : 오리피스를 통과한 물의 수위
< 표1 수조 오리피스 측정값 >
오리피스
형상
일직선형
수축형
수축 직선형
수축확대형
h2
(cm)
h1
(cm)
종류
회수
80
1
53
73
73
70
2
54
74
72
70
3
53
74
71
69
평균
53.3
73.7
72
69.7
Cv
0.816
0.96
0.949
0.933
70
1
43
64
63
62
2
43
65
64
61
3
42
65
64
63
평균
42.7
64.7
63.7
62
Cv
0.781
0.961
0.954
0.941
60
1
36
53
51
52
2
37
55
52
50
3
38
53
53
51
평균
37
54
52
51
Cv
0.785
0.949
0.931
0.922
50
1
29
43
42
40
2
29
43
41
39
3
28
41
41
39
평균
28.7
42.3
41.3
39.3
Cv
0.758
0.92
0.91
0.887
40
1
22
33
33
32
2
23
35
32
32
3
23
35
33
31
평균
22.7
34.3
32.7
31.7
Cv
0.753
0.926
0.904
0.89
<그림3 수위에 따른 유량계수 비교 >
<토의>
일직선형인 A형상일 때 수위가 가장 낮게 나왔다. 그 이유는 A형상의 오리피스를 보 면 나머지 3개의 오리피스보다 입구와 출구의 형상이 상대적으로 좁아 더 큰 수두손실이 발생하게 되기 때문이다. 또한 A형상의 오리피스를 보면 물탱크속의 유체에서 오리피스관을 통해 단면적의 변화가 생겨 관 벽을 따라 흐르는 유체가 표면마찰에 방해를 받게 된다. 따라서 유속이 감소하고 정압이 증가하게 되기 때문에 이런 여러 손실로 인해 물줄기의 높이가 가장 낮아지게 된다.
이론적인 데이터 값으로는 유량(속도)계수는 D > B > C > A 순으로 나와야 했지만 D형상의 실험측정을 제대로 하지 못한 거 같다. 나머지 A, B, C 예상 값과 비슷했다.
다음으로 같은 오리피스 형상으로 압력차를 비교 했을 때 높은 압력 일수록 속도계수가 크게 나온 것을 알 수 있었다. 이는 압력에 따른 속도가 비례한다는 것을 알 수 있다.
이번 실험에서 같은 압력에서도 오리피스의 형상에 따라, 같은 오리피스 형상이라도 압력차에 따라 속도계수가 변한다는 것을 알 수 있었다.
<오차의 원인>
- h값을 측정 시 압력을 일정한 상태로 그 결과 값을 읽지 못하고 수위가 낮아지는 상태로 측정해서 그 조그만 시간 사이에 오차가 생긴 거 같다.
- 역시 이번 실험에도 물줄기를 사람의 눈으로 측정하게 돼서 거기서 오차가 생긴 거 같다.
- 물탱크 속에 이물질이 꽤 많이 있어서 오리피스관을 통해 나올 때 그로인해 마찰 등 여러 가지 오차를 유발 시킨 거 같다.
5. 참고 문헌
Introduction to FLUID MECHANICS 5TH EDITION
서상호 / 유상신 / 배신철 공역

키워드

수조오리피스,   오리피스형상,   수축현상