[자연과학][실험보고서] 유량측정(measurement)법에 관한 실험
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작성일 22-11-30 13:17
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유량측정(測定) 법에 관한 experiment(실험)
1. experiment(실험) 목적
본 experiment(실험)에서는 유동 방해물인 벤츄리 관, 유동노즐의 사용하여 관로 내부의 압력차를 측정(測定) 하고 압력차로 유량을 구해, 이를 관로 출구에서 피토관을 이용하여 측정(測定) 된 출구 속도 분포에서 계산되어진 유량 값과 비교 觀察하는데 목적이 있다
2. 직접적인 유량 측정(測定) 법
정상상태 (steady)로 관을 통해 흐르는 액체를 일정시간 동안 특정 용기에 모은 후 모아진 액체의 체적을 정하고 이를 소요된 시간으로 나누면 쉽게 유량이 계산된다 측정(測定) 시간이 충분히 길고 관내 유동이 정상상태라면 이 방법을 통하여 얻어진 유량은 비교적 정확하다. 우선 관내유동을 정상, 비점성, 비압축성으로 가정하고, 단면에 걸친 속도 및 압력이 일정한 조건에서 단면1과 단면2사이에 베르누이 방정식을 적용하면,
따라서
- (1)
연속방정식 을 (1)식에 대입하면,
이미 가정된 비점성 유동에 대한 단면2에서의 theory 적인 속도 는,
로 나타나고 theory 적인 체적유량 은 (2)식과 같이 주어진다. 그러나 이를 실제 현장에서 응용하기에는 다소 어려움이 있으며, 일반적으로 관내에 방해물을 설치하여 수두손실을 발생시킴으로서 유량을 측정(測定) 하는 工學적인 방법이 널리 응용되고 있다
3. experiment(실험) 원리 및 theory
(1) 교축유량계의 기본 theory
다음에서 제시된 바와 같이 관내부에 방해물 (노즐)을 설치하면 노즐목 날카로운 모서리에서 유동의 박리현상이 나타나고 하류방향으로 유동의 재순환 현상이 발생한다. 노즐 전방의 주 유동에 단면 1을, 노즐 목 후방유동의 단면적이 가장 좁은 지점에 단면 2를 설정하면, 전방의 주 유동은 단면 1에서 단면 2로 진행하면서 계속 가속하다가 이후 점차 감속되어 관을 채운 상태로 이동하게 된다 단면 2에서 유동의 단면적이 가장 좁아지고 속도는 가장 빠르게 나타나는데 이를 축류라고 한다.
- (2)
그러나 (2)식에서 얻어진 유량 결과는 실제 경우와는 다른데, 실제유동은 점성의 영향을 받아 압력손실이 나…(To be continued )
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