[화학공학실험1] 면적식 유량계에 의한 유량측정

소개글

A !!

목차

실험요약
1. 실험목적
2. 이론
　유량
　면적식 유량계
　Rotameter
3. 실험장치 및 방법
4. 실험결과 및 고찰
5. 결론
6. 사용기호
참고문헌

본문내용

Ⅱ. 이론

2.1 유량
면적식 유량계(area meter)는 수직으로 설치된 관내에 흐름을 방해하는 물체를 두어, 유량이 증가하면 관과 흐름을 방해하는 물체 사이의 통로가 넓어지도록 되어있다. Rotameter는 면적식 유량계의 대표적인 것으로 유량이 증가하면 float가 위쪽으로 움직이며 튜브벽과 float사이의 유체가 통과하는 단면적이 증가한다. 단면적의 크기로부터 유량에 대하여 튜브 내의 float는 다음 3가지 힘의 균형에 의해 일정한 위치에 머물러 있게 된다.
① float의 무게
② float에 미치는 유체의 부력(buoyant force)
③ float에 미치는 drag force
…………………………………………………………………… [1]
③ ① ②
대신에 를 대입하고 [1]을 정리하면
…………………………………………………………………… [2]
[2]의 우변은 유량에 관계없이 일정한 값을 갖는다. 따라서 도 유량에 관계없이 일정한 값을 가짐을 알 수 있다. 유량이 증가하면 를 일정하게 유지하기 위해 flaot가 위쪽(튜브벽과 float사이의 공간이 넓은 쪽)으로 움직이게 된다.



4.2 고찰
오차가 발생한 이유는 유량계를 정확하게 사용을 못해서 나타났다. 예를 들어 유량계의 값을 3.5(m3/h)이라고 설정하고 float의 위치를 3.5에 정확하게 오게 하고 유지해야 한다. 그러나 직접 밸브를 움직여야 하기 때문에 float의 위치가 한 점에 고정되어 있지 않고 자꾸 위아래로 움직였다. 또한 한 점에 고정되어 있다고 하더라도 물을 흘려보낼수록 그 위치가 조금씩 내려갔다.
또 한 가지 이유는 정해진 시간 (10초, 20초)이 지난 후에 밸브를 잠그는 과정에서 밸브를 잠근 이후에도 물이 조금씩 새어나오게 되는데, 그 양이 유량이 증가할수록 물이 흘러나오는 속도가 빨라지기 때문에 새어나오는 물의 양이 더 커져 오차가 발생 할 수 있게 된다.
그러나 오차를 줄이기 위해 각각 세 번씩 반복해서 실험을 하였다. 이 실험에서 측정된 유량 값은 이론 유량 값과 비교해 가장 큰 값은 0.1250m3/h가 나왔지만 평균적으로 -0.014m3/h의 오차가 발생하였다.
Ⅴ. 결론
이 실험을 통해 rotameter의 조작법을 알 수 있었고, 유량을 3.5~0.35까지 0.5씩 감소시킨 측정 유량 값은 이론 유량 값과 비교했을 때 약간의 오차가 있긴 하지만 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.
Ⅵ. 사용기호
(1) = float의 부피 [㎥]
(2) = float의 밀도 [㎏/㎥]

참고 자료

http://100.naver.com/100.nhn?docid=62066
화학공학실험