관마찰 실험(예비).

소개글

유체역학 관마찰 실험(예비).

목차

1. 개요
2. 이론
3. 실험장치 및 방법

본문내용

1. 개요

유체가 원관 내부를 흐를 때 관마찰(유체와 관로내 벽면 사이의 마찰)에 의하여 압력손실이 발생한다. 이러한 관마찰에 의한 압력손실을 정확하게 평가하는 것은 유체시스템(예 : 펌프와 관로에 의하여 만들어지는 각종 유체수송장치)의 설계시 매우 중요한 요소가 된다. 여기서는 관마찰 압력손실에 관한 이론적 지식을 재정리해 본 후 실제로 실험을 통하여 관로내의 유체 유동상태와 압력손실과의 관계를 조사해 본다.

2. 이론
길고 곧은 관에서 압력손실()는 속도수두()와 관의 길이(L)에 비례하고 관의 지름(d)에 반비례한다. 이러한 관계를 Darcy-Weisbach방정식이라 하며 다음과 같이 표시된다.

= 관마찰 손실계수
d = 원관의 지름
L = 원관의 길이
V = 유체의 평균유속
= 비중량
여기서 의 값은 유체의 유동이 층류인 경우와 난류인 경우에서 서로 다르고, 또 난류인 경우 관로벽이 매끈한가 거칠은가에 따라서도 다르다.

(1) 층류인 경우 값 : 흐름이 층류인 경우, 관마찰 손실계수는 이론적으로 유도할 수 있으며 (2-5-2)의 식은 관로내 조도에 관계없이 성립한다.

(2) 난류인 경우 값 : 흐름이 난류인 경우는 에 대하여 아래 식과 같이 이론적으로 유도되는 식이 존재하지 않는다. 따라서 난류의 경우 값은 실험에 의한 경험식으로부터 구하여 사용하게 된다.

참고 자료

없음