유량측정 결과

목차

1. 실험장치
2. 실험방법
3. 실험결과
4. 조별고찰
5. 개별고찰

본문내용

<수주마노미터> <유량계>
2. 실험방법
① 유량측정장치를 수리시험대에 올려놓고 수평 조절나사로 수평을 맞춘다.
② 급수 콘넥터를 수리실험대의 급수구에 연결한다.
③ 배수 호스를 수리실험대의 계량 수조에 넣는다.
④ 수리시험대를 작동시킨다.
⑤ 수주 마노메터의 에어 밸브를 잠그고 수리시험대의 유량조절 밸브를 열 어 관로에 물을 채우고 유량계를 관측하며 필요유량을 맞춘다.
⑥ 수주 마노메터의 에어 벨브를 살짝 열어 압축된 공기를 배출시키며 수 주가 중간 정도의 높이가 되면 에어벨브를 닫는다.
⑦ 단계적으로 유량을 조절하며 수주의 높이를 측정하여 △h를 구하여 기록한다.
3. 실험결과
실험 일자 : 2010. 11. 8
실험 조건 : 실내 23℃ , 수온 20℃
벤츄리관
급확대관
유량계
h1
h2
h
Q2
Q2
Qv
Qv
h1
h2
h
Q
㎜
㎜
㎜
m3/s
l/min
m3/s
l/min
㎜
㎜
㎜
l/min
222
218
4
0.00006082
3.649
0.00005960
3.576
221
225
4
4
256
242
14
0.0001138
6.828
0.0001115
6.69
257
260
3
8
246
220
26
0.0001551
9.306
0.0001520
9.12
258
261
3
12
오리피스관
엘보우
유량계
h1
h2
h
Q2
Q2
Qv
Qv
h1
h2
h
Q
㎜
㎜
㎜
m3/s
l/min
m3/s
l/min
㎜
㎜
㎜
l/min
225
219
6
0.0001077
6.462
0.00006462
3.8772
215
218
3
4
262
240
22
0.0002063
12.378
00.0001238
7.428
238
241
3
8
264
212
52
0.0003172
19.032
0.0001903
11.418
215
220
5
12
1) 벤츄리관
* 벤츄리관 유량 공식
Qv : 벤츄리의 실제유량(m3/s)
Q2 : 이론유량(m3/s)
V : 평균속도(m/s)
D1 : 최대 직경(m)
D2 : 최소 직경(m)
: 물의 비중
h : 마노메터 차압(m)
Cv : 유량계수(=0.98)
D1=0.026m, D2=0.016m, g=9.81m/s2, Cv=0.98
* 유량계(Lotameter) 값 : 4 L/min
= 0.00006082 m3/s
단위환산 : = 3.649 L/min
= 0.00005960 m3/s
단위환산 : = 3.576 L/min
* 유량계(Lotameter) 값 : 8 L/min
= 0.0001138 m3/s
단위환산 : = 6.828 L/min
= 0.0001115 m3/s
단위환산 : = 6.69 L/min
* 유량계(Lotameter) 값 : 12 L/min
= 0.0001551 m3/s
단위환산 : = 9.306 L/min
= 0.0001520 m3/s
단위환산 : = 9.12 L/min
2) 오리피스관
* 오리피스관 유량 공식
Qv : 실제유량(m3/s)
Q2 : 이론유량(m3/s)
V : 평균속도(m/s)
D1 : 최대 직경(m)
D2 : 최소 직경(m)
: 물의 비중
h : 마노메터 차압(m)
Cv : 유량계수(=0.6)
D1=0.026m, D2=0.016m, g=9.81m/s2, Cv=0.98
* 유량계(Lotameter) 값 : 4 L/min
= 0.0001077 m3/s
단위환산 : = 6.462 L/min
= 0.00006462 m3/s
단위환산 : = 3.8772 L/min
* 유량계(Lotameter) 값 : 8 L/min
= 0.0002063 m3/s
단위환산 : = 12.378 L/min
= 0.0001238 m3/s
단위환산 : = 7.428 L/min
* 유량계(Lotameter) 값 : 12 L/min
= 0.0003172 m3/s
단위환산 : = 19.032 L/min
= 0.0001903 m3/s
단위환산 : = 11.418 L/min
※그래프
4.조별고찰
-우리 조의 실험이 끝나고 조원들은 오차의 원인에 대해서 얘기해 보았다.
차이가 나는지에 대해서 얘기해보았다. 크게 6가지에 대해서 얘기가 나왔다. 첫 째, 물이 새고 있었다. 벤추리관과 급확대관 사이의 연결부에서 물이 조금씩 새는 것이 우리의 눈에 보였다. 이는 내부에 흐르는 물의 압력에 영향을 주어 결과적으로 물의 유속에까지 영향을 미쳤을 것이다.
둘 째, 실험 장치의 노후화였다. 실험을 하면서 관들을 보면 안에 물 때 등의 이물질이 있었고, 이는 내부를 흐르는 물의 흐름에 영향을 주었을 것이다. 이는 수주 마노미터 내부도 마찬가지였다.
셋 째, 난류로 인하여 눈금을 읽을 때 물의 높이가 심하게 위아래로 흔들리는 점이었다. 이 때문에 우리는 육안관찰 상 눈금을 읽기가 상당히 힘들었다. 더욱이 그러한 눈금의 단위가 밀리미터 단위였기에 이로 인해 오차가 크게 났을 가능성은 다분하다.
5.개별고찰
-유량 그래프부터 살펴본다면, 기준이 되는 로터미터와 비교했을 때
벤추리관 과는 달리 오리피스는 비교적 큰 차이를 보이고 있음을 알 수
있다. 이런 이유는 무엇일까? 이는 두 유량계의 특징과 연관 지을 수 있다.
즉 벤추리관의 정밀성이 오리피스 보다 뛰어나다는 것이다.
또한 계측오차도 존재한다. 특히나 물기둥의 높이는 미세한 떨림을 일으키고 약간의 영향에도 반응을 보이기에 아주 세밀하며 정확한 측정은 불가능
한 것이다. 그리고 실험 시에 주의해야할 점 중 하나인 밸브를 여닫는 과정에서 확실하게 해줘야하며, 유체(물)에 이물질이나 기포가 존재하면 정확한
실험이 불가능하다는 것이다. 이런 것들이 어느 정도 오차가 존재하는데 에
역할을 한다. 그리고 급확대관과 엘보우 에서의 손실 수두 값을 와 비교하여 보면 큰 오차는 아니지만 오차가 존재하며, 엘보우에서의 손실수두가
비교적 정확한 것을 알 수 있다. 아무래도 급확대관에서는 속도가 올라가는 등 갑자기 변화는 환경이 더 많은 손실을 낼 수 있음을 고려해 볼 수 있다.
우리 조는 이물질뿐만 아니라 작은 기포에도 민감하게 반응하며 실험했기에 비교적 과정자체는 정확하다고 생각하며, 앞서도 언급했던 유량계 간의 차이와 계측, 환경 오차 등에 의한 차이로 결론을 두고 이를 염두에 두고 보고서 작성에 임하였다.

키워드

유량,   유량측정 결과,   유량측정