교축 유량계를 이용한 유량 측정 실험

목차

Ⅰ. 서론
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법

Ⅱ. 본론
1. 벤츄리관을 통해 얻어진 유량
2. 유동노즐을 통해 얻어진 유량
3. 속도분포(피토관)를 통한 유량 계산

Ⅲ. 결론
1. 결과 및 오차분석
2. 고찰

본문내용

1. 실험 목적
유체의 유량을 여러 가지 방법 중 교축유량계를 사용하여 유량을 측정한다. 또한 급확대, 급축소 등에서 일어나는 압력손실을 측정함으로써 에너지 관계식을 이해한다.

2. 실험 이론
직경이 이며 유동 면적으로 축소하는 직경이 인 수평 파이프 내의 유체의 유동을 고려한다. 유체의 유동은 비압축성, 정상상태라고 가정한다.
교축 전과 교축이 발생하는 위치의 베르누이 정리와 연속방정식은 다음과 같다.

<중 략>

3. 실험 방법
1) 컨트롤 패널의 작동스위치를 이용하여 송풍기를 작동시킨다.
2) 컨트롤 패널의 RPM스위치를 이용하여 송풍기의 출력을 조절한다.
3) 액주계에 나타나는 액주차이를 기록한다.
4) 실험에 필요한 지점에서 피토관을 이용해 압력을 측정한다. 여기서 압력 측정은 피토관에 연결된 압력계를 이용한다.

<중 략>

실제 점성유체에서는 유체의 점성영향으로 이론적으로 얻어진 유량과는 차이가 나게 되며 또한 를 알지 못하므로, 알고 있는 노즐목의 면적 와 를 이용하여 얻어진 이론적인 유량 값에 실험적인 보정계수를 곱해 수정한다. 우리가 실험하는 값은 0.45이며 유량계수는 0.9804이다. 유량 식을 쓰면 다음과 같다.
는 유량계수이고 실험을 통하여 얻어지는 상수이다. 가 유량에 미치는 영향을 유량계수가 보정해주게 된다.
또한 실험1과 실험2의 온도에 따른 상태량을 구하기 위해 선형보간법을 이용하였다.

<중 략>

위의 표에서, 피토관 속도분포 측정으로 얻어낸 유량과 디지털 유량계로 읽어낸 값을 각각 참값으로 하여 2가지 유량측정법에 대한 오차를 계산했다. 실험 1과 실험 2에서 벤츄리관보다 유동노즐에서의 유량값이 큰 것을 확인 할 수 있다. 그리고 실험2의 오차가 실험1에 비해 크게 측정된 것을 확인할 수 있다.

유량 측정에서의 주요 오차원인은 다음과 같다.
- 교축 과정에서 발생하는 손실
- 길었던(표면적이 넓은) 파이프를 통한 열 손실

참고 자료

없음