[이동현상실험] Bernouli Theorem Apparatus

소개글

이동현상실험의 Bernouli Theorem Apparatus 실험 결과 레포트입니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험준비물
5. 실험방법
6. 결과
7. 결과에 대한 고찰
8. 고찰
9. 참고문헌

본문내용

Bernouli Theorem Apparatus

1. 실험목적

유량 및 유속의 측정에 유용한 Venturi-Meter, Pitot Tube 등의 사용법 및 원리를 이해함으로써 실제 공정상의 유체흐름에 대하여 이해한다.

2. 이론

1) Venturi Meter (벤츄리 미터)
차압식 유량계의 일종인 벤츄리 유량계는 관로 일부분의 단면적을 축소시켜 유속과 압력과의 크기가 바뀌게 되는 원리를 이용하여 관의 단면 축소 전후 압력의 차이를 측정함으로서 유속과 유량을 측정한다.

<가정>
(1) 유체는 미소구간 내의 압력변화를 무시할 수 있는 비압축성 유체이다.
(2) 축일(Shaft Work)은 없다.
(3) 정상상태의 흐름이다.
(4) 유량계는 수평흐름이다.(Horizontal Flow)
(5) 파이프 내에 마찰손실이 없다.
(6) 완전 발달 흐름이다.(Fully Turbulent Flow : α1 = α2 = 1)

-------------- (1)
가정에 의해 (1)식은
----------------------------- (2)
로 쓸 수 있고, 그러므로

----------------- (3)
연속방정식 이므로,
------------------ (4)
where,
(4)식을 (3)식에 대입하여 정리하면
-------------------- (5)
에 대해 정리하면

--------------------- (6)
위 식은 마찰이 없는 비압축성 유체에 엄격히 들어맞는다. 작은 값이지만 마찰손실을 고려하기 위하여 실험인자 (Venturi Coefficient)를 도입하여 수정하면,



7. 결과값의 고찰
1) 실험에서 세웠던 여러 가지 가정들에 대해서 실험시 문제가 되었던 것이 있다면 적어보아라.
실험에서 풍속을 측정한 곳은 Bernouli Teorem Apparatus의 말단부에서 측정을 하였지만 실험에서의 측정값을 이용하여 계산한 풍속은 벤튜리미터(Venturi Meter)를 통과한 직후의 풍속의 평균치이므로 거기서 차이를 보이게 된 것 같다. 또한 벤튜리미터는 공기의 유속을 측정할 경우 관내의 압력변화나 신호측정이 피토튜브에 비해 작으므로 공기의 유속 측정에 부적합한 점이 수치상의 차이를 보인 것 같다.
2) 2가지 유량계의 장·단점과 그 차이를 설명하여 보아라.
실험에서는 피토튜브를 이용한 측정은 하지 못하였으나 인터넷으로 피토튜브에 대한 정보를 알아보았을 때 피토튜브는 관의 직경의 차이를 이용하여 압력차이로 측정을 하는 유량계로써 압력차가 적어 측정에 어려움을 겪을수 있다고 한다. 벤튜리 미터는 전체 유속의 평균치를 구하는 반면에 피토튜브는 한 점의 속도를 측정하는데 사용된다.
벤튜리미터는 좁아진

참고 자료

알기쉬운유체역학(강성삼 저)–기전연구사
일반물리학 Hallidy-Resnick-walker
단위조작실험(김학준 저)–KUPress
Experiments in Chemical Engineering(성기천 저)–사이텍미디어