관로마찰 실험레포트

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Cd
실험값 Cd
오차
0.609
1.4807
벤추리에서 토출계수는 이론값보다 실험값이 더 작게 계산되어 이론에 비해 실험상황에서 유량이 작음을 나타내고, 노즐에서는 이론에서보다 실험에서의 토출계수가 더욱 크게 나타나며, 오리피스에서는 실험값의 토출계수가 이론값의 토출계수보다 크게 나타나는데, 이론값의 유량계산에서는 수두손실을 무시하며, 비회전성, 비압축성, 정상상태를 가정하여 베르누이 방정식을 이용하는데 반하여, 실험에서는 급격히 단면적이 변하는 곳의 구석에서는 와류와 같은 회전유동이나 압축성 효과가 나타날 수 있으므로 이론값과 실험값은 필연적으로 차이가 나타나게 되며, 균일유동이 아니므로 관 한부분에서 튜브로 연결하여 측정한 값이 정확한 값이라고 보기에도 문제가 있다.
게다가, 비닐 튜브 내에서도 압력에 따른 튜브의 늘어남이 달라 높이차를 측정하는데 있어 수치적으로 미소한 오차를 만들어 낼 수도 있다.
오리피스에서는 다른 실험보다도 유입량과 유출량을 일정하게 맞추기가 더 힘든 상황이어서 우리가 임의로 측정의 때를 정하고 그 순간의 마노미터의 높이를 측정하였으므로 오차가 더 많이 발생한 것 같다.
속도가 빠르고 관의직경이 클수록 레이놀즈수가 커지게 되는데 이때, 갑작스런 변화가 나타는 오리피스에서는 난류와 와류성분이 많아져 토출계수량이 레이놀즈수가 증가함에 따라 감소함을 예상할 수 있어서 오리피스의 경우에는 관성력이 작은 유체의 유동의 유량측정에 쓰여져야 함을 유추할 수 있고, 노즐과 벤추리에서는 관성력의 증가에 따라 목부분의 균일유동에 대한 가정이 정확해 지므로 레이놀즈수의 증가에 따라 유량측정의 정확도가 증가함을 예상할 수 있었느나, 실험값으로는 도출할수 없었다.
위의 결과에서 발생된 오차들은 모두 실험상황과는 다른 매우 매끄러운 관내의 유동이라고 가정한 것에 대한 오차원인을 갖고 있다. 그리고 오래된 장비에서 발생된 물의 누수현상과, 이물질을 많이 포함하고 있어 순수한 물이라고 가정하기 힘든 물의 상태에 대한 것까지 포함하여 실험장비에서 발생되었던 오차발생요인을 갖고 있다. 그 외에도 이론적 전개에서 사용한 가정들이 실제와 다르므로 영향을 줄 수 있다. 불안정했던 유량을 고려해 볼 때, 정상유동에 대한 가정역시 실험상황과는 차이가 있을 것으로 생각되고, 관내 유동의 속도 분포가 변하지 않는다고 생각하는 완전발달유동에 대한 가정에 있어서도 진동하던 유량계의 눈금을 고려했을 때 오차요인이 될 만하다.

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관로마찰 실험레포트 ,   이론,   부손실,   마찰계수,   유량계의토출계수,   실험장치