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목차
1. 베르누이(Bernoulli) 방정식의 유도
2. 오리피스(Orifice)
3. 벤츄리(Venturi)
2. 오리피스(Orifice)
3. 벤츄리(Venturi)
본문내용
피스 통과직후 급격한 단면적이 축소됨에 따라 유속이 급격이 빨라지고, 정압 또한 급격히 감소한다. 이러한 현상은 관성에 의해 더욱 심화되어 압력이 최소점인 축류 점을 만들게 된다.
이 축류 점에서는 단면적이 최소, 유속은 최대, 정압은 최소, 모든 유체의 유선은 평행을 이루게 되며, 이 축류 점을 기준으로 유체 단면적은 서서히 다시 확대되고 유속 및 정압도 정상 상태로 회복된다.
기체의 단면적, 유속, 정압은 서로 불가분의 관계가 있으며, 곧 유체유량을 결정하는 중요한 함수인 것으로 실제 오리피스 전후 정압을 측정하여 베르누이 방정식과 연속의 법칙에 의해 유량을 산출하게 된다.
오리피스 전후단의 도관으로 부터 각각 인출된 압력들은 차압 전송기로 검출하고 차압에 따른 공기적 또는 전기적인 출력신호를 개평 연산기를 통해 연산하거나, 차압 발신기 자체에 마이크로프로세서가 내장되어 개평 연산결과 신호를 가지고 제어 또는 측정신호로 이용되고 있다.
4. 오리피스의 유량 계산을 위한 유도
→ 관로유동에서 유량을 측정하기 위해 관 내부에 유동방향에 수직으로 오리피스를 설치한 경우 이다. 관내에서 오리피스를 지나기 전의 점은 (1), 오리피스를 지난후의 점을 (2)라고 하고 베르 누이 방정식을 적용하면
()
→ 대입 시
()
* 연속이론
*수축계수
→ 연속이론과 수축계수 적용 시
( )
대개의 경우 오리피스의 지름은 관지름의 5분의 1보다 작은 값을 사용하며, 관 오리피스의 유량계수 는 큰 수조의 오리피스의 경우보다 큰 값을 갖는다. 실제적으로는 유량계수 대신 임의의 계수 C를 도입해 다음과 같은 식을 사용한다.
* Venturi
1. 벤츄리란?
→ 유체의 유속을 측정하는 데 사용되는 관이다. 관의 양 끝은 넓고 중앙부분이 좁은 형태로, 이 관을 지나는 유체의 유속은 베르누이의 정리와 연속방정식을 사용하여 구한다.
2. 벤츄리의 장/단점
* 장점
① 고형물을 함유한 유체에 적합하다.
단, 차압 취출구의 막힘이 발생할 수 있으므로 퍼지 등 대책이 필요하다.
② 오리피스 및 노즐에 비해 압력손실이 적다.
③ 유체 체류부가 없으므로 마모에 의한 내구성이 좋다.
④ 대 유량 측정이 가능하다.
* 단점
① 가격이 노즐이나 오리피스보다 고가이다.
② 낮은 레인지 어빌리티를 가진다.
③ 유량의 측정범위 변경시 교환이 어렵다.
④ 취부 범위가 크다.
⑤ 동일 사이즈의 오리피스에 비해서 발생차압이 작다.
3. 벤츄리의 유량 측정 원리
→ 관내 유속을 더 증가시키기 위하여 관의 횡단면적 보다 더 작은 (유선의 간격이 좁은) 축소 단면을 갖는 목(throat)을 지나게 한다. 유량에 따라 유속의 증가는 압력의 감소를 가져 오고 압력의 감소를 측정하므로 유량이 계산된다. 관의 목을 지난 유체는 점차 단면 확대관 속에서 감속이 되고 유속이 감속되면 압력은 증가된다. 아래 그림과 같이 수평으로 놓인 축소 확대관을 통하는 비압축성 유체의 흐름을 생각하자.
상류 단면 1에서의 횡단 면적을 a1, 목의 단면 2에서의 횡단 면적을 a2, 어떤 임의의 단면 n에서의 횡단 면적을 an 이라 하자. 이들 단면에서 피에조 미터의 높이가 그림에서와 같이 h1, h2, hn을 가르킬 때 관을 따라 에너지 손실이 없다고 가정하면, 각 단면을 가로 질러서 생각할 때, 속도와 피에조미터에 의한 수두 h의 합은 각각 일정하다.
4. 벤츄리의 유량 계산을 위한 유도
→ Venturi 미터는 관내에 유동하는 유량을 측정하는 기구로서 수축 각이 20° 내외인 수축부, 목 부분, 5~7°로 확대되는 확산부 로 구성되어 있다. 관내의 점 (1), (2) 에 대해 베르누이 방정식을 적용하면
→ , 연속방정식에서 대입 시
이 축류 점에서는 단면적이 최소, 유속은 최대, 정압은 최소, 모든 유체의 유선은 평행을 이루게 되며, 이 축류 점을 기준으로 유체 단면적은 서서히 다시 확대되고 유속 및 정압도 정상 상태로 회복된다.
기체의 단면적, 유속, 정압은 서로 불가분의 관계가 있으며, 곧 유체유량을 결정하는 중요한 함수인 것으로 실제 오리피스 전후 정압을 측정하여 베르누이 방정식과 연속의 법칙에 의해 유량을 산출하게 된다.
오리피스 전후단의 도관으로 부터 각각 인출된 압력들은 차압 전송기로 검출하고 차압에 따른 공기적 또는 전기적인 출력신호를 개평 연산기를 통해 연산하거나, 차압 발신기 자체에 마이크로프로세서가 내장되어 개평 연산결과 신호를 가지고 제어 또는 측정신호로 이용되고 있다.
4. 오리피스의 유량 계산을 위한 유도
→ 관로유동에서 유량을 측정하기 위해 관 내부에 유동방향에 수직으로 오리피스를 설치한 경우 이다. 관내에서 오리피스를 지나기 전의 점은 (1), 오리피스를 지난후의 점을 (2)라고 하고 베르 누이 방정식을 적용하면
()
→ 대입 시
()
* 연속이론
*수축계수
→ 연속이론과 수축계수 적용 시
( )
대개의 경우 오리피스의 지름은 관지름의 5분의 1보다 작은 값을 사용하며, 관 오리피스의 유량계수 는 큰 수조의 오리피스의 경우보다 큰 값을 갖는다. 실제적으로는 유량계수 대신 임의의 계수 C를 도입해 다음과 같은 식을 사용한다.
* Venturi
1. 벤츄리란?
→ 유체의 유속을 측정하는 데 사용되는 관이다. 관의 양 끝은 넓고 중앙부분이 좁은 형태로, 이 관을 지나는 유체의 유속은 베르누이의 정리와 연속방정식을 사용하여 구한다.
2. 벤츄리의 장/단점
* 장점
① 고형물을 함유한 유체에 적합하다.
단, 차압 취출구의 막힘이 발생할 수 있으므로 퍼지 등 대책이 필요하다.
② 오리피스 및 노즐에 비해 압력손실이 적다.
③ 유체 체류부가 없으므로 마모에 의한 내구성이 좋다.
④ 대 유량 측정이 가능하다.
* 단점
① 가격이 노즐이나 오리피스보다 고가이다.
② 낮은 레인지 어빌리티를 가진다.
③ 유량의 측정범위 변경시 교환이 어렵다.
④ 취부 범위가 크다.
⑤ 동일 사이즈의 오리피스에 비해서 발생차압이 작다.
3. 벤츄리의 유량 측정 원리
→ 관내 유속을 더 증가시키기 위하여 관의 횡단면적 보다 더 작은 (유선의 간격이 좁은) 축소 단면을 갖는 목(throat)을 지나게 한다. 유량에 따라 유속의 증가는 압력의 감소를 가져 오고 압력의 감소를 측정하므로 유량이 계산된다. 관의 목을 지난 유체는 점차 단면 확대관 속에서 감속이 되고 유속이 감속되면 압력은 증가된다. 아래 그림과 같이 수평으로 놓인 축소 확대관을 통하는 비압축성 유체의 흐름을 생각하자.
상류 단면 1에서의 횡단 면적을 a1, 목의 단면 2에서의 횡단 면적을 a2, 어떤 임의의 단면 n에서의 횡단 면적을 an 이라 하자. 이들 단면에서 피에조 미터의 높이가 그림에서와 같이 h1, h2, hn을 가르킬 때 관을 따라 에너지 손실이 없다고 가정하면, 각 단면을 가로 질러서 생각할 때, 속도와 피에조미터에 의한 수두 h의 합은 각각 일정하다.
4. 벤츄리의 유량 계산을 위한 유도
→ Venturi 미터는 관내에 유동하는 유량을 측정하는 기구로서 수축 각이 20° 내외인 수축부, 목 부분, 5~7°로 확대되는 확산부 로 구성되어 있다. 관내의 점 (1), (2) 에 대해 베르누이 방정식을 적용하면
→ , 연속방정식에서 대입 시
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- 등록일2012.05.16
- 저작시기2011.3
- 파일형식한글(hwp)
- 자료번호#860243
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