벤투리미터와 피토관을 이용한 베르누이 수 측정실험

목차

1. 실험 목표
2. 배경 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고 찰

본문내용

1. 실험 목표
1) 벤투리미터와 피토관을 이용한 실험을 통해 사용방법과 원리에 대하여 알 수 있다.
2) 베르누이 방정식을 이용하여 노즐에서 분사되는 공기의 압력을 피토관으로 측정해보고 거리에 따른 속도분포를 알아본다.
3) 전압, 동압, 정압의 의미에 대해 알아보고 실험 장치에서 측정된 값을 바탕으로 베르누이 방정식에 대해 알아보자.

2. 배경 이론
1) 베르누이 방정식
(1) 유체가 흐름선을 그리며 흐를 때, 두 점 A와 B의 높이 그리고 두 점에서의 압력과 흐르는 속도 사이의 관계를 두 점에서 역학적 에너지가 보존됨을 바탕으로 수식으로 나타낸 것. 즉, 이상 유체에 대하여, 유체에 가해지는 일이 없는 경우에 대해, 유체의 속도와 압력, 위치에너지 사이의 관계를 나타낸 식으로서, 다니엘 베르누이의 이름을 따라 명명되었다.
결론적으로 베르누이 방정식은 흐르는 유체에 대하여 유선 상에서 모든 형태의 에너지의 합은 언제나 일정하다는 점을 설명하고 있다. 또한 베르누이 방정식을 적용하기 전에 알아야 할 부분이 있는데 그것은 다음과 같이 가정이 만족되어야 한다는 것이다.
유체는 비압축성이어야 한다. 다시 말하면 압력이 변하는 경우에도 밀도는 변하지 않아야 한다. 정상상태의 흐름으로서 점성력이 존재하는 경우에는 적용할 수 없다. 그리고 임의의 두 점은 같은 유선 상에 있어야 한다. 마지막으로 마찰이 없는 흐름에서 적용해야한다는 가정이 있다.
a. P + ρgh + 1/2ρv2 = 일정
여기서 V는 유선 내 한 점에서의 유동 속도, g는 중력 가속도, h는 기준면에 대한 그 점의 높이, p는 그 점에서의 압력, ρ는 유체의 밀도 이다.
(2) 하지만 이번 실험에서 우리가 사용할 베르누이의 수정된 방정식은 pgh(정수압)을 제외 시킨식이며, 다음과 같다.

참고 자료

기본 유체역학 – 박남섭 저
유체역학 Bruce R. Munson, Theodore H. Okiishi