수리실험 (베르누이 정리 실험장치)

소개글

수리실험 (베르누이 정리 실험장치)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적
2.기구 및 재료
3.이론 및 실험 절차
4. 실험 결과 및 계산
5. 고찰

본문내용

에너지 손실이 발생하여 경사를 가지게 되고 식(4)는 다음과 같이 수정된다.
여기서, h₁은 손실수두이다.
2) 의 유도
관로 내에 물의 위치수두는 동일하므로 이므로, 베르누이 방정식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
연속방정식에 의해
3) 실험 절차
① 수리 실험대와 베르누이 정리 실험장치를 호수로 연결하여 물 공급을 가능하게 한다.
② 전원을 on하여 베르누이 정리 실험장치에 물이 유입되게 한다.
③ 피에조미터 첫 번째 관의 공기기포가 다 빠질 때 1.시간을 재고 2. 모든관의 수두를 측정 3. 전원을 off한다.
④ 수리 실험대 수두에 받아진 물의 수위를 관측기록한다.
⑤ 관측된 실험값을 정리 계산한다.
4. 실험 결과 및 계산
(1) 피에조미터 단면에서의 이론압력수두차
피에조미터 번호()
단면별 직경
-
1
25.0
0.400
0.026
0
2
14.6
0.685
0.220
-0.194
3
12.4
0.806
0.423
-0.397
4
11.3
0.885
0.613
-0.587
5
10.6
0.943
0.792
-0.766
6
10.0
1.000
1.000
-0.974
(2) ()와 의 측정
회차
수위()
시간
()
()
1회차
2.8
14.39
300
0
2.031
0.300
0.548
2회차
2.7
13.66
275
0
2.064
0.275
0.524
3회차
2.7
14.03
290
0
2.009
0.290
0.539
(3) 유량계수 값의 계산
회 차
실제유량
계산유량
1회차
203.141
192.935
1.053
2회차
206.354
184.721
1.117
3회차
200.912
189.692
1.509
※ 관련 계산식
① 실제유량 계산식 :
② 계산유량 계산식 :
③ 유량계수 계산식 :
5. 고찰
이번 베르누이정리 장치실험에서는 베르누이 방정식을 이용하여 유량계수 및 에너지 손실량 등의 측량 값을 구하고 그 값을 이론값과 비교하여 해석하기 위해 실시하였다. 실험 자체는 유량측정장치 실험보다 간단한 실험이었다. 하지만 막상 실험을 하는 과정에서 이론적으로 예상했던 현상과는 몇 가지 상이한 현상이 나타나 결과 값 역시 예상했던 범위에서 벗어나는 값으로 측정됐다.
이론적으로 유량계수 C값은 09 ~0.99사이의 값을 가지는데 이 값은 실제유량이 계산유량보다 작아야 유량계수 C값이 1.0보다 작아지고 이론적 유량계수에 근접 할 수 있는데, 이번 실험에서는 모두 1.0보다. 크게 계산이 되어 실험과정에서의 오류가 있음을 알 수 있다.
실험값을 종합하면서 6번관의 문제로 값이 모두 0으로 측정이 되었는데, 이로 인해서 값이 올라가게 됨을 감안해서라도, 분명 계산유량이 커지는 게 당연함에도 실제유량이 더 높게 나왔다는 것은 실제유량을 측정하는 과정에서 실험자의 시간측정의 오류나, 수위 관측에 오류가 있었음을 들 수 있다. 더해서 수리실험대에서 베르누이 정리 실험 장치로 물의 유입과정에서 높은 수압의 물이 유입되어, 피에조미터를 채우기 전에 실험장 치를 빠져나가 실제 유량 값을 높이는 원인이 되었다고 볼 수 있을 것 같다.

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