유량계수 실험 결과레포트

목차

1. Introduction
2. Materials & Methods
3. Results
4. Discussion
5. Reference

본문내용

2. Introduction
2.1) 실험 목표
5번 실험의 목표는 Venturi meter, Orifice meter를 이용하여 베르누이 방정식을 응용해 유량계수를 측정하는 것으로, 유량계수란 이론적 유량과 실제 유량 간의 차이를 보정하기 위한 값이다.

2.2) 베르누이 방정식 및 응용

그림 2.1. 높이와 단면적이 변하는 관

그림2.1에서 a, c에서의 유속은 각각 v1, v2이다. 임의의 시간 동안 a에 있던 유체는 일정한 단면 A1을 통해 만큼 움직이며 동시에 c의 유체는 d까지 단면 A2를 통해 만큼 움직인다. 같은 시간 간격에서 두 단면을 통과하는 유체의 부피는 같아야 하므로 이다. 그리고 a와 c에서 압력을 각 P1, P2라 하면 단면에 작용하는 힘은 a와 c에서 각각 이다. 따라서 이다. 일-에너지 정리에 의해 이므로 양변에서 를 약분하고 정리하면 다음과 같은 식을 얻는다. 이 식을 베르누이 방정식이라 하며 의 값이 일정함을 나타낸다. y가 일정할 경우
이므로 속력이 증가하면 압력이 감소하고 느려지면 압력이 증가함을 알 수 있는데 이를 Venturi effect라고 한다. Venturi meter 관내 흐름에서 에너지 유실이 없다고 가정하여 베르누이 방정식을 정리하면 =>을 얻는다. 실제 유체는 점성에 의한 에너지 손실이 발생하고 유속이 균일하지 않으므로 이론 유량보다 작은 값을 얻는다.

참고 자료

이현태, “베르누이방정식을 활용한 중력가속도 측정방법 고안 및 실험기구 제작”, 2010, pp.8-10
Warren L. McCabe, Julian C.Smith, Peter Harritott, “단위조작”, 사이플러스, 2017, pp.189-193