[기계공학] 베르누이 실험

목차

1. 실험명
2. 실험 목적
3. 이론적 배경
1) 베르누이(Bernoulli)정리
2) 벤츄리미터(Venturimeter)
3) 유량과 유속
4) 에너지와 수두
5) 피토 튜브
4. 실험 장치
1) 실험 장치의 간단한 스케치
2) 측정 장치의 각 사진들
5. 실험 순서
6. 실험 결과 값
7. 실험 검토 및 고찰

본문내용

1. 실험명 베르누이 실험

2. 실험 목적
압력과 속도를 구하여 이론적으로 구한 압력과 마노미터를 통해 실험으로 구한 압력과 비교하여 베르누이 방정식이 성립하는지 확인한다.
유체가 파이프 속을 흐를 때 생기는 마찰 저항 즉 손실수두와 속도와의 관계를 알아본다.
베르누이 방정식 및 이와 관련하여 유체 유동 중에 일어나는 에너지 손실, 역학적 에너지 손실등에 대한 개념을 정확히 이해한다.

3. 이론적 배경
4) 에너지와 수두
물의 상태를 수력학적으로 분명히 하기 위해서는3가지 요소가 필요하다. 즉, 위치(높이) ․ 압력 ․ 속도가 그것이다.
물은 이러한 요소를 가짐으로써 각각의 일을 하는 능력(에너지)을 가지게 된다. 그런데 1(kg)의 물이 여러 가지의 상태에서 가지고 있는 에너지를 수두(Head)라는 용어로 표현하는데, 원래 수두는 물의 높이 또는 깊이라는 의미였다. 단위를 몇 m라고 하는 길이의 단위로 나타내지만, 에너지를 나타내는 수두도 길이의 단위로 나타낸다.
⑴ 위치수두
높은 곳에 있는 물은 낮은 위치에 대하여 일을 할 수 있는 능력을 가지고 있다. 수차 등의 경우가 이에 해당된다. 위치수두 Z(m)라고 하는 것은 물 1(kg)당 Z(kg․m)의 에너지를 가지고 있다는 것을 의미한다.
⑵ 압력수두
압력을 가진 물은 그 압력에 의해서 일을 할 수 있으므로 압력에 의한 에너지를 가지고 있다. 이 P/Υ (m)를 압력 P(kg/m2)를 가진 물의 압력수두(Pressure head)라고 한다. 따라서 압력수두 P/Υ(m)라는 것은 물 1(kg)당 P/Υ(kg․m)의 에너지를 가지고 있음을 의미하고 있다.
⑶ 속도수두
어떤 속도를 가지고 흐르고 있는 물은 그 속도 때문에 운동에너지를 가지고 있다. 지금 W(kg)의 물이 V(m/S)의 속도로 흐르고 있다면, 그 때의 운동에너지는 중력가 속도(gravitional acceleration, 물체가 지구상에서 자연 낙하할 때의 가속도로 9.8m/s2임)를 g라고 하면, 역학적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음