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마찰 손실수두를 다관마노메타에 의하여 구하고 B의 면적식 유량계와 비교하여 DATA를 정리한다.
9) 실험이 끝나면 전원을 OFF하고 라인을 정리한다.
5. 실험 결과
기호
측정값
유량
액주계
위어높이
수온
위어유량
액주차
실유량
유량계수
유속
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하기 위해서는 베르누이의 방정식으로부터 유도해야한다.
V는 관속의 평균 유속이고, 실험에서 관의 직경은 일정하므로 이므로
이다. 따라서 마찰손실수두 은 로 유도될 수 있다. 또한 파이프가 수평이면 이므로, 위식은 다시
로 표현이 된다
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마찰계수가 증가하는 것을 알 수 있다. 만약 관의 직경이 일정하다고 하면, Reynolds Number가 증가할수록 마찰 계수가 감소하는 것을 알 수 있다. 실험에서 Pipe의 유속의 증가에 따라 수두 손실이 증가하여 Pipe의 마찰계수가 증가가 현상을 나타내
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마찰계수가 증가하는 것을 알 수 있다.
관의 직경이 일정하다고 하면, Reynolds Number가 증가할수록 마찰 계수가 감소하는 것을 알 수 있다
Pipe의 유속의 증가에 따라 수두 손실이 증가하여 Pipe의 마찰계수가 증가가 현상을 나타내었다.
Gate valve,
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마찰이일어나면서 손실수두가 분명 발생했다. 또한 직관길이와 유량이 클수록 마찰손실수두는 커지게 될 것이다. 그리고 직관의 안지름에 커지면 마찰손실수두는 작게 될 것이다. 왜냐하면 안지름이 클수록 물이 마찰을 일으키지 않고 잘 움
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마찰손실수두를 측정함으로써 유체 점성에 의해 에너지가 손실됨을 알 수 있었고, 그에 따른 배관의 표면 마찰계수를 계산하였다. 또한 동일한 동점성 계수 값으로 직경과 속도의 증가에 따라 레이놀즈수도 증가하였다.
실험결과 값에 따르
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수두손실은 0.43정도 나왔는데 손실계수를 고려한 부차손실로 계산했을 경우 약 0.512로 예상했던 결과치보다 많이 나왔다. 이 것은 앞에서 언급했던 조도에 따른 마찰손실외에 곡관에서 유체의 방향이 바뀌게 되면서 부차손실이 발생하였다는
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마찰손실을 각각 알아 낼 수 있었다.
실험 결과에서 Pipe의 관의 직경 변화에 따라 마찰계수가 어떻게 변하는지, 거칠기에 따라 마찰계수가 어떻게 변하는지 결과Data를 통해 알 수 있다. Pipe의 유속의 증가에 따라 수두 손실이 증가하여 Pipe의
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마찰계수, 압력손실등을 계산함으로써 직경이 커질수록 마찰계수가 커지며, 같은 관의 크기 일때는 레이놀드수가 커질수록 마찰계수는 작아짐을 알수 있었다. 또한 비압축성일때 Reynolds number가 증가할수록 수두손실의 차가 커졌다.
NOMENCLATURE
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손실수두 [m]
ρ1, ρ2
밀도 [kg/m3]
p1, p2
압력 [mmH2O]
λ
관마찰계수(friction factor)
τ
전단응력 [kgf/m2]
A
관의 단면적 [m3]
S
단면둘레의 길이 [m]
l
관의 길이 [m]
k
부차적 손실계수
Cc
수축계수(coefficient of contraction)
δl
층류 경계층의 두께
δt
난류 경계층
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