2.위어를이용한유량측정결과보고서

목차

1. 실험결과
2. 값 계산
3. 실험결과 분석

본문내용

Discussion(2003-12367 조 은 형)
이번 실험은 위어를 통해서 유량을 측정하는 실험으로서 기초 유체 역학 강좌에서 처음으로 한 실험이었다. 처음에 예비보고서를 쓰면서 사각형 위어의 그림을 보고, 실험 절차를 읽었을 때는 실험을 어떻게 수행해야 하는지 잘 알 수 없었다. 실험 절차에 나와 있는 volumetric tank의 눈금이 그림에는 표시가 되어 있지 않았고, point gauge를 정확히 어떻게 조작해야 하는지를 몰랐기 때문이다. 그러나 실험을 시작하기 전에 조교님께서 설명을 해주셔서 실험 방법을 알 수 있었다.
좀 더 많은 실험값을 얻기 위해 우리 조는 H값을 5mm씩 증가시켰다. 그런데 각 case마다 유량의 값이 조금씩 달랐는데, 이와 같은 오차가 발생하게 된 원인은 다음의 사항 때문이라 생각한다. 첫째로 H의 수치가 정확하지 않아서 생긴 오차이다. 우리가 실험을 한 곳에 사각 위어의 H값을 조작하려면 좁은 공간에 들어가서 해야 했고, 그 곳에서 H의 눈금을 볼 때 눈금과 눈이 수평이 된 상태에서 보는 것이 불가능해 정확하게 측정되지는 않은 것 같다.
두 번째로 시간 측정과 관련된 오차이다. 우리 조는 volumetric tank 눈금이 2리터가 변했을 때의 시간을 측정했는데, 이 때 volumetric tank의 눈금이 서서히 올라가는 것이 아니라 1.6~1.7리터 정도가 빠른 속도로 증가하고 그 이후의 눈금이 조금 천천히 증가했다. 이 때 2리터가 증가한 것을 보고 stop watch를 눌렀기 때문에 시간 측정시 미세한 오차가 발생할 수 있었다고 생각한다. 세 번째로 실험을 할 때 수면이 안정되어 있지 않고, 조금씩 흔들려서 오차가 발생했다고 생각한다. 특히 H의 값이 51mm인 경우는 수면이 매우 많이 흔들렸다. 이렇게 수면이 흔들림으로 인해 유량이 일정하게 증가하지 못하고, 위어에서 수면까지의 거리를 정확하게 측정하지 못했다고 생각한다.
이번 실험을 통해 유량과 유량 계수값을 계산한 결과를 보면 분자의 유량의 단위와 분모의 B, g, H의 단위가 서로 상쇄되어 유량계수가 dimensionless임을 확인할 수 있었다. 그리고 각 case별 유량계수가 유량계수의 평균값이 0.6767과 큰 오차 없이 비슷한 값임을 알 수 있다. 이번 실험 결과 분석은 내가 담당하였는데, 실험 결과 분석의 문항 중 4번 문항의 답이 정확한 답을 알고 싶다.

참고 자료

http://dasan.sejong.ac.kr/%7Eclee/data/exper4.htm
fluid mechanics, 5th edition, Frank M.white
Street, R.L., Watters, G.Z., and Vennard, J.K. Elementary Fluid Mechanics, 7th edition. J.Wiley & Sons, New York, N.Y.