[열유체실험] 유량 측정 실험 (예비 + 결과)

소개글

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목차

열유체실험 - 유량 측정 실험

1)실험 목적

2)실험 원리
1. Orifice
2. Venturi Tube or Nozzle

3)실험장치 및 준비물

4)실험방법

5)실험 결과 및 고찰
1. 실험결과
2. 고찰

본문내용

2 = 1.26e-3 m2
입력값
Qideal
Cd
20
7.27e-3
0.55
30
0.0123
0.57
40
0.018
0.56
50
0.023
0.55
60
0.028
0.55
<표3. 오리피스의 이론적 유량 및 유량계수 >
오리피스 Cd값 평균 : 0.556
이론 상 Cd값 0.6
오차 : 0.6-0.556=0.044
오차율 :
②벤츄리
(공기밀도 사용)
D1 : 0.022 m => A1 = 0.38e-3 m2
D2 : 0.040 m => A2 = 1.26e-3 m2
입력값
Qideal
Cd
20
5.7e-3
0.7
30
8.2e-3
0.85
40
0.011
0.91
50
0.015
0.85
60
0.019
0.81
<표4. 벤츄리의 이론적 유량 및 유량계수 >
벤츄리 Cd값 평균 : 0.824
이론 상 Cd값 0.9
오차 : 0.9-0.824=0.076
오차율 :
③노즐
(공기밀도 사용)
D1 : 0.024 m => A1 = 0.45e-3 m2
D2 : 0.040 m => A2 = 1.26e-3 m2
노즐
Qideal
Cd
20
5.4e-3
0.74
30
9.2e-3
0.76
40
0.013
0.77
50
0.016
0.79
60
0.019
0.81
<표5. 노즐의 이론적 유량 및 유량계수 >
노즐 Cd값 평균 : 0.774
이론 상 Cd값 0.9
오차 : 0.9-0.774=0.126
오차율 :
2. 고찰
이 실험은 유량 측정 시험으로 오리피스, 벤츄리, 노즐 및 피톳튜브를 이용하여 실제 유량과 이론상의 유량을 비교하여 결과적으로 유량계수를 구하는 것이 목적이다. 이론상으로 오리피스는 약 0.6에 가까운 유량계수를 가지고 벤추리나 노즐은 0.9~ 0.99 사이의 유량계수를 가진다. 결과를 보면 오리피스의 경우에는 Cd 값이 0.55 와 0.57 사이에 위치한 것을 볼 수 있다. 오리피스 Cd 값의 평균은 0.556으로 이는 이론 값인 0.6과 상당히 근접한 값으로서 오차가 크지 않다고 할 수 있다. 하지만 노즐이나 벤츄리의 경우 이론상 0.9에 가까운 값이 나와야 하지만 실제로 계산을 해보면 벤추리는 0.824, 노즐은 0.774 의 값이 나온다. 오차가 생기는 가장 큰 원인으로는 먼저 아래 그림에서 볼 수 있듯이 Blower에서 공기가 나올 때 이미 많은 공기가 밖으로 샌다.
이 뿐만 아니라 노즐과 오리피스로 통하는 연결 부위에서도 공기의 유출이 많이 발생하는데 이러한 실험 장치 자체의 결함으로 인해 오차가 발생 하고 또한 마노미터의 값을 읽는 과정에서도 사소한 오차가 발생했을 것이다.
더욱 정교한 실험을 위해서는 1. 공기의 유출을 최소화하고 2. 온도조건, 압력 조건 등을 완벽하게 맞춘 상태에서 3. 실험자가 실험에 집중하여 실수하는 일이 없도록 해야 할 것이다.
이 실험을 통해 벤츄리, 오리피스와 같은 장치들이 유체의 흐름에 어떻게 작용하는지를 알 수 있었고, 그 사이의 압력차를 알아내어 유체의 유량이 얼마나 될 것인지 예상 할 수 있고 유량계를 통해 알게 된 실제 유량과의 차이를 알 수 있어서 좋았다.

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