유량측정실험

목차

1. 실험 목적

2. 실험 관련 이론

3. 실험장치 및 방법

4. 실험 결과 및 토의

5. 참고문헌

본문내용

3.1 실험 장치
Venturi
Nozzle
Orifice
[m]
0.0365
0.0280
0.0208
[m]
0.0260
0.0190
0.0170
표1. 유량계별 치수
위치
6-7
17-18
22-23
판의 직경 [m]
0.0365
0.0280
0.0208
표2. 유체관로 실험장치 각부의 치수
3.2 실험 방법
① 먼저 전원을 켜고 유량 조절밸브를 조절해 상수조(upper reservoir)가 overflow 될 때까지 물을 채우면서 수조로 들어가는 유량을 로터미터로 조절한다.
② 실험에 해당하는 밸브이외에는 배수밸브를 모두 잠근다.
③ 수위 조절 밸브를 적절하게 조절하여서 수조의 수위가 일정하게 유지 되도록 한다.
④ 파이프 안의 차있는 공기등을 육안으로 확인해가면서 벤투리 유량계의 기포를 제거하기 위하여 밸브 h를 다시 잠근다음 서서히 열어 공기를 완전히 제거 한다
⑤ 벤투리 유량계의 입구와 목부분의 수두차를 다판 마노미터로부터 읽는다.
⑥노즐 유량계와 오리피스 유량계의 실험도 벤투리 유량계 실험과 동일한 방법으로 수행한 다.
⑦실험이 모두 끝나면 전원 스위치를 내리고 배수 밸브모두를 열고 메인 밸브도 열어 물이 완전히 빠지게 한다.
* 주의 : 압력조절을 적절하게 하여 물이 마노미터 위로 새지 않도록 한다.
4. 실험 결과 및 토의
표3 유량측정 실험 결과 표
Q(
Re
Orifice
1
0.000458
1.244
1.863
0.098
0.599
25832
0.252729
2
0.000611
1.653
2.475
0.173
0.599
34322
0.335789
3
0.00075
1.852
2.772
0.217
0.599
38440
0.376074
Nozzle
1
0.000458
0.785905
1.707
0.117
0.972
21961
0.469206
2
0.000611
0.789257
1.714
0.118
0.972
22055
0.471207
3
0.00075
1.315874
2.858
0.328
0.972
36770
0.785611
Venturi
1
0.000458
0.968624
1.909
0.138
0.99
35284
1.001281
2
0.000611
0.649249
1.28
0.062
0.99
23650
0.671138
3
0.00075
1.046234
2.062
0.161
0.99
38111
1.081507
실내온도가 22℃이므로 물의 온도를 20℃라고 가정 하여 물의 밀도와 절대 점도를 찾는다.
( 물의 밀도 , 절대점도 )
▶Orifice 유량계의 경우 가 0.098m일때를 알아 보면
▶ Nozzle 유량계의 경우 첫 번째 실험의 =0.117m 이므로
▶ Venturi 유량계의 경우 =0.138m이므로
여기에서 벤투리 유량계의 유량계수는 Reynolds 수()가 높을 때 0.980∼0.995 범위의 값을 가진다는 것을 실험 자료에서 알 수 있다. 따라서 C=0.99는 Reynolds 수가 높을 때 약 오차범위 내에서 질량유동을 측정할 때 이용될 수 있다. Reynolds 수가 보다 작을 때의 구체적인 자료는 제작회사의 자문을 받아야 한다.
■토의
이번 실험은 차압식 유량계를 사용하여 오리피스와 노즐, 벤투리유량계에서의 각각의 유량을 측정하는 실험이었다. 우선 유량과 압력차이의 관계를 실험결과로 비추어 볼때에 압력차가 클수록 유량이 커지는 것을 알수 있었고, 각각 유량계의 측정값과 이론값의 유량을 비교를 하면 Orifice 유량계와 Nozzle 유량계의 경우에는 측정값이 이론값보다 큰 값을 나타내었고 Venturi 유량계 의 경우에는 대체적으로 이론값이 측정값보다 더 큰 값을 나타내었다.
이론 값 보다 측정 값이 적은 값을 갖게 되어야 올바른 실험이라고 할수 있을텐데 아마도 실험기구를 다루는데에 능숙하지 못하여 이러한 잘못된 결과가 나오게 된 것 같다.
이런유량의 실험값과 이론값의 차이가 발생하는 이유는 유체가 유량측정용 기기를 통과하면서 발생되는 손실과 유량 자체의 동점성 계수에 의하여 발생되는 손실등에 영향을 받아서 실제 이론유량과 측정유량이 차이가 발생된다.
5. 참고문헌
-[공학과 과학을 위한 기본 유체역학] 유상신,유정열,박재형,장근식,서상호,이병권,이계한,신 세현공저 (2005) 사이텍 미디어 p485~497
-http://blog.naver.com/chakc?Redirect=Log&logNo=30006890496
-http://blog.naver.com/jinjindoll?Redirect=Log&logNo=17850881

키워드

유량측정,   유체실험,   유량측정실험