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분야
hwp1. 목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
- 고찰
1. 목적
유체의 속도를 변화시켜 유체를 흘려보낼 때 pipe, orifice meter, venturi meter, Glove valve 등에서 생기는 압력손실을 측정하여보고 그 차이에 대해 알아본다.
2. 이론
유체가 직선 관, T자, 엘보(Elbow), 벤튜리 유량계, 오리피스 유량계 등을 통해 흘러가는 동안에 생기는 두손실을 구하는 것이 이 실험의 목적이므로, 각 과정의 압력강하를 측정하여 두손실과 마찰계수를 구한다. 각 과정에서 유속이 변할 때 두손실이 어떻게 변하는지 관찰하고 유속과 레이놀즈수, 마찰계수, 그리고 두손실간의 관계에 대하여 생각하며 실험을 한다. 관부속물의 조도에 대한 영향도 생각 해 본다.
(1) 두 손실(Head Loss)의 원인
① 관의 총 길이에 걸쳐 일어나는 점성 저항(Viscous Resistance)에 의한 두손실
② 국부적인 영향 - 밸브, 흐름면적의 갑작스러운 변화, Bend 등의 국부적인 영향에 의한 두손실
(2) Venturi Meter
(5-7)
위 식을 이용하여 부피유량을 계산하여 낼 수 있다.
(5-8)
(3) Orifice Meter
Orifice Meter는 Venturi Meter와 비슷하지만 급작스러운 축소 및 확대로 인한 마찰손실이 생길 수 있다. 이를 (5-7)식에 보정인자를 사용하여 다음 식과 같이 표현할 수 있다.
(6-1)
(5-8)식과 마찬가지로 부피유량을 구하면
(6-2)
3. 실험장치
4. 실험 준비물
Fluid Circuit Apparatus, Mass Cylinder, Stop Watch
5. 실험 방법
(1) 우회 밸브(Bypass Valve)를 이용하여 유량을 조절하고, 단위 시간당 유량을 정함으로 유속을 산출한다.
(2) 구해진 유속을 이용하여 레이놀즈수를 구한다.
(3) 오리피스 유량계 양단에 걸리는 두손실을 측정한다.
(4) Venturi 유량계 양단에 걸리는 두손실을 측정한다.
(5) 직선관에서 직경과 길이에 따른 두손실을 측정한다.
(6) 여러 밸브에서의 두손실을 측정한다.
(7) 엘보(Elbow)와 티(T)에서의 두손실을 측정한다.
(8) 위 실험을 반복하여 평균값을 낸다.
(9) 위 과정을 유속을 달리하여 수행한다.
