위생설비 실험 (오리피스)

소개글

위생설비 실험 (오리피스)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 개 요

2. 목 적

3. 이 론
(1) 오리피스
(2) 유량의 개념
1) 유량의 개요
2) 관로내 유체의 흐름
3) 오리피스를 통과하는 흐름
4) 유량계의 선정
5) 유량계의 설치

4. 실험 장치 및 기구

5. 실험 순서

6. 실험 결과

7. 결과 및 고찰

본문내용

㎥/s
간접측정오차
절대
㎥/s
0
상대
%
0
유량측정 오차
절대
㎥/s
상대
%
-81.53%
(주) 계산 과정 내용 첨부
첨부2. 계산 과정 내용
1) 로터미터(전자식 유량계)유량(Qs)
2)월류유량(Qb)
K:수정계수
H:월류수심보정량(ε) (p1m 인 경우 ε=0)
L:위어폭(395mm)p:수조바닥에서 위어 마루까지의 높이
(높이가 353mm이므로 ε=0)
3)실험관로 유량 (Qt=Qs-Qb)
Qt=Qs-Qb=
4)오리피스 유량(Qm)
① 수두차
② 유 속
③ 레이놀드수
(온도 22.6℃에서 물의 동점성계수 )
(4) 유량계수
④ 유량계수
⑤ 유 량
5)간접측정오차(절대오차)
여기서 유량계수C와 유동단면적A의 오차를 무시하면
6) 간접측정오차(상대오차)
7) 유량측정오차(절대오차)
8)유량측정오차(상대오차)
실험 데이터 쉬트
실험명 : 오리피스 미터를 이용한 유량 측정
실험일 : 2007 . 4 . 20
실험자(학번):정광현(20075749),이명재(20051820),김성훈(20051802),장호형(20075744),김문길(20021765)
말단 밸브 개도 : ( 3 )단계중 3 단계)
NO.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
평균치
편차
비고
측
정
수온
℃
22
22
22
22
22.5
22.5
22.5
22.5
22
22
22.2
0.6
유량계 유랑(Qs)
154.5
154.5
154.3
154.3
154.2
154.2
154.2
154.2
154.2
154.2
154.3
0.14
9.27
9.27
9.26
9.26
9.25
9.25
9.25
9.25
9.25
9.25
9.26
월류 수심(H)
m
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0
상단 수두(h1)
m
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
0
하단 수두(h2)
m
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0.67
0
수두차
m
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0
계산
유량계 유량(Qs)
㎥/s
오
리
피
스
유
량
(Qm)
수두차(h)
m
0.44
유속(V1)
m/s
0.96
월류 유량(Qb)
㎥/s
레이놀즈 수(Re)
-
23120.42
유량계수(C)
-
0.33
시험관로 유량
(Qt=Qs-Qb)
㎥/s
유량
㎥/s
간접측정오차
절대
㎥/s
0
상대
%
0
유량측정 오차
절대
㎥/s
상대
%
-80.98%
(주) 계산 과정 내용 첨부
첨부3. 계산 과정 내용
1) 로터미터(전자식 유량계)유량(Qs)
2)월류유량(Qb)
K:수정계수
H:월류수심보정량(ε) (p1m 인 경우 ε=0)
L:위어폭(395mm)p:수조바닥에서 위어 마루까지의 높이
(높이가 353mm이므로 ε=0)
3)실험관로 유량 (Qt=Qs-Qb)
Qt=Qs-Qb=
4)오리피스 유량(Qm)
① 수두차
② 유 속
③ 레이놀드수
(온도 22.3℃에서 물의 동점성계수 )
(4) 유량계수
④ 유량계수
⑤ 유 량
5)간접측정오차(절대오차)
여기서 유량계수C와 유동단면적A의 오차를 무시하면
6) 간접측정오차(상대오차)
7) 유량측정오차(절대오차)
8)유량측정오차(상대오차)
9. Qm = a0 + a1R( 최소자승법에 의한 상관식 결정)
말단밸브 개도(R)
오리피스미터유량Qm(m3/s)
1단계
0.2
2단계
0.4
3단계
0.8
10) 최소자승법에의한 <오리피스메터 유량대 말단 개도 상관식 그래프>
Qm= a0+a1R(최소자승법에의한상관식결정)
　
말단밸브 개도®
벤츄리미터유량 Qm(m3/s)
1단계
0.2
0.0007524
2단계
0.4
0.0000739
3단계
0.8
0.0000761
(y절편)과 (기울기)
0.0007513
-0.000965357
개도R에 따른 유량
Qm(R=0.2)
0.000558229
Qm(R=0.4)
0.000365157
Qm(R=0.8)
-2.09857E-05
7. 결론 및 고찰
본 실험에서 유량을 측정할 때 말단 개도부(R)를 증가시킨후 이 상태를 10번의 측정으로 최학치, 표준편차, 유량, 유속, 유량계수 등, 상대오차, 절대 오차 등을 구해야 하는데 이 실험은 한번만 측정하여 말단 개두부(R)를 10번 변화시키며 나온 측정값 한번만 측정하여 이 측정값의 최학치 및 오차 값을 알 수가 없었습니다. 측정값을 참값으로 가정하고 첫 번째 값을 기준으로 10번의 측정값에 대한 평균 및 표준편차 등을 구하고 실험계산을 하였습니다.
상대오차 값과 절대오차 값이 아주 크게 나오는 것을 확인 했습니다. 기준값(참값)과 10번의 측정값의 평균값이 오차가 처음 설정부터 크게 잡혀서 나온 결과 인 것 같습니다.
말단 개구부를 열림 정도를 증가 시키면 수두차 Δh 증가함에 따라 유량(Qm)도 같이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 수두차 Δh가 증하면서 월류유량도 같이 증가했습니다.
이에 유량이 증가하면서 유속과 레이놀즈수도 같이 높아지는 것을 확인하였습니다.
유량계수 Cv는 레이놀즈수가 변화해도 유량계수(Cv)는 아주 미세한 차이를 보일뿐 변하지 않는 다라도 보아도 괜찮았습니다. 이에 계산식에서는 오차가 없다고 가정 하에 계산이 이루어졌습니다.
이 실험으로 오리피스를 측정함으로써 유속을 측정하는 법과 유량측정에 필요한 베르누이 방정식 및 유량 측정 오차를 구하면서 오차전파공식과 간접측정에서의 최소자승법을 배우게 되었습니다.
처음 실험 방법을 자세히 모르는 상태에서 이론적인 지식도 부족한 상태에서 실험에 임하고 잘못된 실험을 하면서 몰랐던 점이 아쉬웠습니다.
추후에 실험 레포트를 작성하면서 많은 이론 지식을 접하게 되면서 잘못된 점을 발견하게 되었습니다. 좀더 더 정확한 값을 찾아서 이에 따른 정확한 측정값 및 오차 발생 정도를 확인할수 없었습니다.
이러한 지식을 가지고 다음 실험에서는 이번 실험에서 부족했던 부분과 잘못된점을 수정하여 더 나은 실험을 할수 있도록 하겠습니다.
※ 참 고 문 헌
1. 급배수 위생설비실험 (한밭대학교출판부)
2. 유체역학(회중당) 이종춘 외 공역

키워드

오리피스,   위생설비,   실험,   유량