유체역학 필수요약정리

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유체역학 필수요약정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. NPSH(Net Positive Suction Head) : 유효흡입양정
2. Cavitation
3. 수격작용(Water Hammer)
4. 서어징(Surging) 현상
5. 표면장력
6. Post Indicator Valve
7. 송풍기(Fan)
8. 비속도 및 상사법칙
9. 원심펌프의 종류 및 특성
10. 신축이음
11. 마찰손실
12. 펌프의 기동점과 정지점(국내기준)
13. 펌프의 기동점과 정지점(NFPA)
14. 배관의 부식원인과 그 방지대책
15. 부식의 종류
16. Cathodic Protection System(음극방식 시스템)
17. 물의 소화특성
18. 물의 소화능력을 높이기 위한 첨가제
19. 강화액(Loaded Stream)
20. 금속화재에 있어 소화제의 종류, 적응화재 및 특성
21. 공중(空中) 소화약제
22. 유체일반

본문내용

큰 유체의 측정에 적합
⑶ 차압식 유량계
오리피스(orifice)
유동노즐(flow nozzle)
벤츄리미터(venturi)
구조가 간단하여 많이 사용
압력손실이 가장 크다
내구성이 작다
가격이 저렴
교환이 용이
슬러리유체 측정에
적합
고압유체의 유량측정에
적합
압력손실이 적다
유량측정이 정확하다.
내구성이 가장 크다
구조가 대형이며 값이
비싸다.
설치시 파이프 절단
⑷ 익차형 유량계(Rotor meter)
유체의 흐름에 의해 날개차를 회전시켜 직접 유량을 측정, 수도미터기에 이용
⑸ 위어(weir)
개수로의 유량을 측정하기 위하여 수로에 설치한 장애물로써, 위어상단에서 수 면까지의 높이를 측정하여 유량을 구한다.
6. 압력의 측정
⑴ 기압계
기압계(barometer)는 절대압력을 측정하는 계기이다. 그림은 Aneroid기압계로서 탄성 진동판(B)이 붙은 원통(A)에 링크 (C)로서 지침(D)과 연결하고 있다. A는 진공으로 되어 있고 그 내부압력은 절대 영(zero)이다. 진동판 B에 외부압력(대 기압력)이 가해지면 B는 안쪽으로 휘어지게 되어 링크C를 거쳐 지침을 움직인다. D가 지시하는 눈금E의 압력은 절대 영에 대하여 상대적인 압력, 즉 절대 압력이다. 이 기압계는 압력의 좁은 범위에 서만 측정 가능하나, 이 원리는 일반적인 절대압력의 측정장치에도 이용된다.
⑵ Bourdon 관 압력계
브르돈관 압력계는 계기압력과 진공압력을 측정하는 장치로서 공업용으로 많이 쓰이고 있다. 그림에서 A는 타원 단면으로 된 금속제의 관으로서 원형으로 만곡되어 있어서, 관 내부에 압력이 높아지면 곡관은 펴지는 방향으로 변형되고, 압력이 낮아지면 반대로 오그라드는 변형이 생기므로 이 변형의 정도를 링크기어를 거쳐서 지침에 전달하는 원리이다. 이 곡관의 외부는 보통의 대기압을 받고 있으므로 결국 이 압력계의 읽음은 측정하려는 유체의 압력과 대기압과의 차이를 나타내는 것이 된다. 이 때 대기압 보다 큰 쪽의 읽음이 계기압력, 작은 쪽의 읽음은 즉 대기압에 대하여 부의 읽음은 진공압력을 나타낸다.
⑶ 액주계 (manometer)
용기 또는 관의 한 점에서 수직으로 세운 액체의 높이를 측정해서 용기내의 압 력을 알게 된다. 즉 이므로 용기내 액체의 비중량을 알면 이식으로부터 쉽게 압력을 계산할 수 있다.
3. Bourdon관 압력계와 Pitot게이지의 차이
⑴ Bourdon관 압력계
브르돈관 압력계는 계기압력과 진공압력을 측정하는 장치로서 공업용으로 많이 쓰이고 있다. 그림에서 A는 타원 단면으로 된 금속제의 관으로서 원형으로 만곡 되어 있어서, 관 내부에 압력이 높아지면 곡관은 펴지는 방향으로 변형되고, 압 력이 낮아지면 반대로 오그라드는 변형이 생기므로 이 변형의 정도를 링크 기 어를 거쳐서 지침에 전달하는 원리이다. 이 곡관의 외부는 보통의 대기압을 받고 있으므로 결국 이 압력계의 읽음은 측정하려는 유체의 압력과 대기압과의 차이를 나타내는 것이 된다.
⑵ Pitot게이지
그림과 같이 유체의 흐름에 직각으로 굽힌 유리관의 한 쪽을 깊이 인 곳에 넣으 면 물은 관 속에 유입하여 수면보다 만큼 더 올라가서 정지하고, 관 속의 물의 연직 높이 에 해당하는 압력과 개구의 점2에 있어서의 압력이 평형을 이루게 된다. 이렇게 되어 관 속의 물이 정지하므로, 개구 직전의 점2의 물도 정지한다. 즉 개구 직전으로 흘러온 물은 일단 정지했다가 다시 사방으로 분리하여 관 둘레를 따라 흘러간다. 이때 의 식으로 유속을 구할 수 있고 유속이 구해지면 여기에 단면적을 곱해주어 유량을 계산할 수 있다.
⑶ 브르돈관 압력계와 피토우트관의 차이
브르돈관 압력계는 정압을 측정하는 기계적인 압력계이고, 피토관은 동압에 의 하여 유속과 유량을 측정하는 장치이다.
※ 가스와 증기의 차이
(1) NTP하에서 기체상태로 존재하는 것을 가스라 하고 NTP에서는 액체로 존재하나 온도가 상승하면 증발하여 기체가 된 것을 증기라고 한다. 수소가스, 산소가 스, 질소가스, 탄산가스, 메탄가스, 프로판가스 등은 가스의 예이고, 수증기, 휘 발유증기, 알콜 증기 등은 증기의 예이다.
⑵ NTP (Normal Temperature and Pressure) 는 21℃, 1기압을 말하고,
STP (Standard Temperature and Pressure) 는 0℃, 1기압을 말한다.
⑶ NFPA 에서는 가스의 정의를 엄밀히 내리지 않고 있다. 그것은 많은 물질들이 NTP부근에서 기체 또는 액체의 어느 한쪽으로 정확히 정의하기가 어려운 물 질이 존재하기 때문이다.
정압과 동압
1. 정압
⑴ 정압이란 기체의 흐름에 평행인 물체의 표면에 수직으로 미치는 압력으로서 그 표면에 수직인 구멍을 통하여 측정한다. 한쪽 끝이 폐쇄된 덕트의 다른 끝에서 Fan으로 공기를 주입시키면 덕트내에는 공기의 유동이 없으므로 이때 발생하는 압력은 정압이 된다.
⑵ 정압은 공기가 흐르고 있는 관이나 장치 등에서 발생하는 유동저항을 극복하는데 필요한 압력으로 관로저항 혹은 관로손실이라고도 한다.
2. 동압
⑴ 이에 비해 동압이란 기체의 속도에 의해 발생되는 풍속과 관계되는 압력으로서 덕트내의 압력은 정압에 기류의 동압이 가해진 결과이며 정압과 동압을 총칭하여 이를 전압이라 한다.
⑵ 동압은 공기의 이송속도에 의해 발생하는 압력으로 이송되는 공기량과 밀접한 관계가 있다.
3. 전압
정압과 동압의 합을 전압이라 하며, 수평면을 기준으로 하여 정상흐름을 보면 위치수두는 0이 되며, 이 경우의 정수두를 정압, 속도수두를 동압, 그 합을 전압이라고 한다.
4. 정압회복
⑴ 공기의 흐름에 있어서 정압과 동압은 상호 변환될 수 있다.
공기가 관을 따라 이동하다가 관의 단면적이 증가하게 되면 속도가 감소하게 되고 이에 의해 동압이 감소하게 되며, 이러한 동압의 감소는 정압을 증가시키게 된다. 이러한 현상을 정압회복이라 한다.
⑵ 그러나 관의 단면적이 변화하게 되면 관내에서 손실이 발생하게 되므로 동압의 감소량이 전부 정압으로 변하지는 않으며, 정압회복의 정도는 관의 형태에 크게 좌우되므로 송풍기의 설치 및 유로의 배치에 있어서는 이러한 점들을 적절히 고려하여야 한다.

키워드

유체역학,   관성력,   점성력