베르누이 실험이론 및 결과

소개글

자세한 이론과 방법 결과 첨부되어있습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치 및 준비물
4. 실험 방법
5. 결과 값의 고찰
6. 고찰

본문내용

1. 실험 목적
벤추리 효과는 유체가 막힌 관을 따라 흐를 때 선속도는 증가하고 에너지
보존법칙에 의해 압력은 감소하게 되는 것이다. 베르누이 방정식과 연속방 정식에 의해 이에 관한 식을 유도해낼 수 있고, 실험을 통하여 이를 확인하 고 계산해본다. 유량 및 유속 측정에 유용한 기기의 사용법을 익히고, 유 체흐름에 대해서도 이해할 수 있다.
2. 실험 이론
(1) Venturi meter
< Assumption >
① 유체는 미소구간 내의 압력변화를 무시할 수 있는 비압축성 유체이다.
② 축일(Shaft Work)은 없다.
③ 정상상태의 흐름이다.
④ 유량계는 수평흐름이다.(Horizental Flow)
⑤ 파이프 내에 마찰손실이 없다.
⑥ 완전 발달 흐름이다.(Fully Turbulent Flow,난류)
가정에 의해 위 식은
로 쓸 수 있고, 그러므로
연속방정식 이므로,
where,
이 식을 대입하여 정리하면
에 대해 정리하면
위 식은 마찰이 없는 비압축성 유체에 잘 들어맞는다. 작은 값이지만 마찰손실을 고려하여 실험인자 (Venturi Coefficient, )를 도입하여 수정하면,
위 식을 이용하여 부피유량을 계산하여 낼 수 있다.
그런데 여기서 이므로 대입하면
(2) Pitot Tube
피토관은 유선에서의 국부속도를 측정하는 기구이다. 축일이 없는 평행흐름을 가정했을 때, 비압축성 유체에 대한 Bernoulli 식은 다음과 같이 표현할 수 있다.
Where, : 국부속도
마찰손실을 무시하고 국부속도에 대하여 정리하면 아래 식으로 정리된다.
다른 유량계와 마찬가지로 위 식은 실제에 꼭 적용되지는 않는다. 따라서 보정인자(Pitot Coefficient,)를 사용하여 그 정확도를 높일 수 있다.
마찬가지로 를 대입하면
주의해야 할 것은 오리피스 및 벤추리 유량계에서는 전체 흐름의 평균속도를 측정하는데 비하여, 피토관은 단지 한 점에서의 속도를 측정한다는 것이다. 속도는 파이프의 단면에서 위치에 따라

참고 자료

없음