유속측정실험

소개글

유속측정실험

목차

1. 실험 목적
2. 이론적 배경
3. 실험방법 및 장치 구성
4. 실험 결과

본문내용

1. 실험 목적

풍동 내에 흐르는 실제 공기의 속도와 풍동 속에 설치된 모형 비행기 날개의 포인트에 측정된 정체압(전압)과 정압을 통해 베르누이 방정식을 이용하여 계산되어진 공기의 속도를 비교해보고 그 차이점에 대해 생각하고 이 실험이 가지는 의미와 중요성을 알아본다.


2. 이론적 배경

(1) 베르누이 방정식

베르누이 방정식에 관한 유용한 개념으로 정체압과 동압이 있다. 이들 압력은 유동하 는 유체의 운동에너지가 유동이 정지함에 따라 ‘압력의 증가’로 변환되어 나타나게 된 다. 베르누이 방정식의 각 항은 단위면적당 힘(psi, )의 단위를 가지고 있 다.


그 첫 번째 항 p는 유체가 유동할 때의 실제적인 열역학적 압력이다. 이 압력을 측정하 려면, 운동하는 유체에 대하여 상대적인 ‘정지상태’에 있도록 유체를 따라가며 측정해야 한다. 따라서 이 압력은 보통 정압(static pressure)이라고 불린다. 정압을 측정하는 또 다른 방법은, 밑에 그림의 점 (3)에서와 같이 평판에 구멍을 뚫고 피에조미터관을 붙이 는 것이다.

유동하는 유체 속에서 점 (1)의 압력은 이다.
또한, 액주계의 관한 내용으로부터 임을 알 수 있다.
따라서, 이므로 가 된다.
세 번째 항 는 정수압(hydrostatic pressure)이라 불리며, 이것은 정수압 변화에 관한 논의를 상기해 볼 때 명백한 것이다. 이것은 실제적인 압력은 아니지만, 높이 변 화에 따르는 유체의 위치에너지 변화에 의한 압력 변화를 나타낸다.
베르누이 방정식의 두 번째 항인 는 동압(dynamic pressure)이라 불린다. 동압 은 위에 그림의 유동중에 상류 쪽을 향하도록 삽입된 작은 튜브 끝의 압력을 생각해보 면 이해될 수 있다. 초기의 일시적인 과도운동이 잠잠해진 다음, 액체는 그림에서와 같이 튜브의 높이 H만큼을 채우게 될 것이다.

참고 자료

(1) 베르누이 방정식 : 유체역학, 윤순헌 김광선 김병하 김성훈 박형구 주원구 공저, Willey
네이버 블로그 : http://cafe.naver.com/physvoyage.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3
Farticleid=11739
(2) 압력측정 : http://100.naver.com/100.nhn?docid=830933
http://blog.naver.com/ashootingsta?Redirect=Log&logNo=40055367146
(3) 피토튜브 : http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%94%BC%ED%86%A0_%ED%8A%9C%EB%B8%8C