관마찰저항 측정 실험

소개글

관마찰저항 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

이론배경
실험방법
실험 데이터
결론

본문내용

크를 잠그고 상부코크도 잠근다.
(9) 마노미터 수위를 맞춘 상태에서 수위와 일치되는 눈금을 읽고 역U자 밸브를 열면 마노미터상에 차압이 나타난다.
(10) 시험이 다 끝난 상태에선 밸브 및 코크를 모두 열어주면 관내의 물이 제거 된다.
5. 실험방법
관로손실 시험 장치를 사용하여, 관에 대하여 4가지의 흐름조건(유량)에서 마찰손실 수두를 측정하고 각 흐름조건의 Reynolds 수와 마찰계수를 산정한다.
1) 관경과 관의 길이를 파악하고 수온을 측정하여 동점성계수를 구한다.
(물의 온도가 15°C일 때 동점성계수가 라는 것을 알 수 있다.)
2) 실험 장치를 수평을 유지시키고 펌프로 물을 끌어 올린다.
3) 물을 최대한 공급한 상태에서 액주계 상단 좌측의 밸브를 조금씩 개방하여 관내의 공기를 제거시키고 수위가 액주계 내로 올라와 적당한 위치에 도달하도록 한다.
4) 물을 차단한 후 액주계내의 수위가 동일한가를 검사한다. 이 때 만일 동일하지 않으면 기포로 인한 것이므로 이를 제거해야 한다.
5) 이와 같이 실험 준비가 끝나면 물을 원하는 정도만큼 일정하게 공급하여 일정 흐름이 실험관로 내에서 유지될 때까지 기다린 후 액주계의 수두차를 읽음과 동시에 관로를 통한 유량을 유량계 측정한다. 공급 유량을 단계별로 증가시키면서 유량에 따른 수두차를 측정해 나간다.
실험 중 유의사항
① 관내 공기가 차있으면 손실수두상의 오차가 발생할 수 있으므로 실험 전 공기를 모두 제거한다.
② 실험관로 내의 유량이 너무 급하게 변하지 않도록 유량조절 밸브의 작동을 조금씩 조절한다.
③ 처음 터빈을 작동시킬 때 많은 유량을 경우 전력이 순간적으로 많이 필요하여 터빈이 과부하 걸릴
수 있으므로 처음에는 낮은 유량에서 작동시킨다.
7. 분석 및 고찰
측정값을 비교 하였을 때 관경이 점점 굵어질수록 마찰계수는 줄어들었고, 유량이 커질수록 마찰계수는 점점 커지는 것을 알 수 있다. 또한 유량이 커질수록 관경이 굵어짐에 따라서 마찰계수 감소율이 커지는 것을 알 수 있다.
이번 실험에서 마찰손실수두 측정 시 정확하게 일치하지 않았다. 눈금을 정확하게 읽지 않은데서 오는 부분과 밸브를 제대로 닫은 후 눈금이 계속 움직인 부분에서 오차의 원인이라 할 수 있다. 파이프 안의 상태(조도)를 모르기 때문에 Reynold수가 정확하지 않는다. 공기방울이 확실하게 제거하지 못했다. 처음 실험 시작에 제거 했지만 실험 중간 중간에 계속 공기방울 들이 지나가는 것을 볼 수 있었다. 실험장치상의 자체손실(여러 가지 장비 부착으로 인한)이 있기 때문에 물(유동)의 흐름이 여러 장치를 거치기 때문에 그에 따른 마찰 손실이 생긴다.
결론적으로 파이프 내의 유체는 관경이 클수록 유량이 작을수록 마찰이 작다. 라는 사실을 다시한번 실험으로 직접 확인할 수 있는 실험이다.
실험번호
계 측 치
계 산 치
관 내 경
관 내 경
압 력 계
온도계
면 적
유량계
MANOMETER
관 단 면 적
유 량
속 도
손 실
수 두
손 실 계 수
역 립
1
0.03175
0.03175
1.79
15
0.5
112
0.1754
0.1754
0.112
71.4262
2
0.03175
0.03175
1.75
15
1
143
0.3509
0.3509
0.143
22.7860
3
0.03175
0.03175
1.72
15
1.5
155
0.5263
0.5263
0.155
10.9790
4
0.03175
0.03175
1.7
15
2
125
0.7017
0.7017
0.125
4.9809
5
0.03175
0.03175
1.79
15
0.5
117
0.1754
0.1754
0.117
74.6149
6
0.03175
0.03175
1.75
15
1
125
0.3509
0.3509
0.125
19.9178
7
0.03175
0.03175
1.72
15
1.5
109
0.5263
0.5263
0.109
7.7207
8
0.03175
0.03175
1.7
15
2
95
0.7017
0.7017
0.095
3.7855
9
0.03175
0.05080
1.79
15
0.5
133
0.1754
0.6853
0.133
10.0365
10
0.03175
0.05080
1.77
15
1
136
0.3509
1.3705
0.136
2.5667
11
0.03175
0.05080
1.72
15
1.5
142
0.5263
2.0558
0.142
1.1909
12
0.03175
0.05080
1.7
15
2
111
0.7017
2.7411
0.111
0.5236
13
0.05080
0.03175
1.79
15
0.5
77
0.6853
0.1754
0.077
5.8106
14
0.05080
0.03175
1.75
15
1
93
1.3705
0.3509
0.093
1.7552
15
0.05080
0.03175
1.72
15
1.5
84
2.0558
0.5263
0.084
0.7045
16
0.05080
0.03175
1.7
15
2
94
2.7411
0.7017
0.094
0.4434
17
0.03175
0.05080
1.79
15
0.5
118
0.1754
0.6853
0.118
8.9045
18
0.03175
0.05080
1.76
15
1
89
0.3509
1.3705
0.089
1.6797
19
0.03175
0.05080
1.72
15
1.5
106
0.5263
2.0558
0.106
0.8890
20
0.03175
0.05080
1.7
15
2
83
0.7017
2.7411
0.083
0.3915
21
0.05080
0.03175
1.79
15
0.5
145
0.6853
0.1754
0.145
10.9420
22
0.05080
0.03175
1.75
15
1
121
1.3705
0.3509
0.121
2.2836
23
0.05080
0.03175
1.72
15
1.5
117
2.0558
0.5263
0.117
0.9813
24
0.05080
0.03175
1.7
15
2
101
2.7411
0.7017
0.101
0.4764
1~4 : 90° 용접관
5~8 : 90° 나사관
9~12 : 점차확대관
13~16 : 점차축소관
17~20 : 급확대관
21~24 : 급축소관

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