위어계수 - 제출용 보고서

목차

1. Abstract
2. Introduction
3.Theory
4. Description of Experiment
5. Results
6. Discussion/Answer
7. Conclusion
8. Reference

본문내용

위어(weir)는 상류단 수심을 조절하기 위해 고안된 구조물이다. 위어는 수로 내 흐름에서 하류단 수축을 통제하는 기능을 가지고 있다. 정점에서 한계수심의 발생 여부에 따라서 광정위어와 예연위어로 나뉘고, 한계수심이 발생한다면, 한계 단면이 유량을 통제하게 된다. 예연위어의 경우 한계수심은 정수압 분포 때문에 정점에서 조금 떨어져서 나타나게 되어 한계수심을 통제할 수 없다. 예연위어의 경우에는 삼각형, 직사각형, 사다리꼴 형태로 구성이 가능하다. 수로에서 유량은 항상 일정해야하므로 이론적으로 위어의 상류의 유량과 위어의 하류의 유량은 동일해야한다. 그러나 위어의 상류에서 하류로 수위 저하가 나타남으로 인해 마찰 또는 수축 손실과 같은 에너지 손실들이 발생할 것이다. 이 손실을 고려하기 위해 유량계수(Coefficient of discharge, )를 사용하게 되었다. 실제로 토목공학에서 수로를 설계하거나 유량을 조절함에 있어서 위어가 많이 쓰이고, 이 위어에는 반드시 유량계수가 필요하다. 따라서 이번 실험을 통해서 위어를 이용해 유량을 계산할 때 반드시 필요한 유량계수를 측정하고 위어의 모양에 따라 각각의 유량계수를 측정해보고 상관관계를 살펴보았다.

2. Introduction

이번 실험을 수행하기에 앞서서 예연위어의 계수에 관한 한국표준규격이 있는지 찾아보았다. 한국표준규격에는 우리가 이번에 실험한 예연위어에 관한 규격은 정해져 있지 않았다.
수공학에 있어서 위어는 하천이나 기타 개수로 내에서의 흐름을 조절하는 데 흔히 사용되며 위어의 상류수위와 위어를 통해 떨어지는 유량 간에는 독특한 관계가 통상 성립되므로 위어 상류의 수위만을 측정함으로써 유량을 산정할 수 있어 유량측정장치로 많이 사용되고 있다. 개수로 흐름의 유량측정은 소규모 수로의 경우에는 체적 측정법 또는 중량 측정법등의 직접 측정법을 사용할 수 있으나 유량이 커지면 각종 위어(weir)나 계측수로 등의 간접적인 측정방법을 사용한다.

참고 자료

Elementary Hydraulics, James F.Cruise, CENGAGE Learning
Fundamentals of Fluid Mechanics 6th, Munson, WILEY
수리실험, 장대정, 구미서관
수리학실험, 이종석, 새론출판사