[화학공학실험] 배관계의 유체 마찰손실 측정 실험 Report

목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험
4. 결과 및 고찰

본문내용

1. 서론
· 여러 가지 직경을 가진 직관에서 유속변화에 따른 차압을 측정하고, 이와 관련된 Reynolds수 , 마찰계수, 압력손실두를 계산한다.
· 관 이음쇠(90° elbow, 90° bend, Tee, 유로의 갑작스런 확대, 유로의 갑작스런 팽창)에 의한 두손실을 측정한다.
· 배관계 내의 벨브류 (gate, ball, glove)에 의한 두손실을 측정한다.
· 유량측정장치 (orifice, venturi, pitot tube)에 의한 두손실을 측정한다.
· 측정된 두손실에 의해 유출계수를 산출한다.
*실험목적
관수로에 유체가 흐를 때 손실이 발생한다. 관수로의 마찰에 의한 손실은 주손실이고, 부손실은 관부속품, 곡관, 파이프 입구 등에서의 유동손실과 마찰에 의한 손실을 말한다. 또한, 관로내의 손실은 층류 또는 난류에 따라 달라진다. 본 실험에서는 유체 관로내 주손실과 부손실을 관찰하고 측정법을 숙지하며, 유량에 변화에 따란 손실을 측정하여 마찰계수를 구해본다.

2. 이론
*실험원리
유체를 이동시킬 때 가장 일반적으로 쓰이고 있는 방법은 파이프나 그 밖의 유로를 통해 유체를 흐르게 하는 것이다. 이러한 방법으로 유체를 이동할 경우, 필수적으로 요구되는 것이 유량측정과 압력강하에 의한 손실 문제이다. 왜냐하면 공업공정 조절에 있어 유체가 파이프 등을 통과할 때 마찰 등으로 생기는 압력강하를 고려하여 그 압력 강하로 인한 에너지 손실을 계산하고, 그 손실을 극복할 수 있도록 유체에 이동과정에 있어서 필요한 만큼의 에너지를 더욱 공급해 주어야 하기 때문이다. 또, 이러한 손실을 줄이려면 어떤 계가 적당한가와 그 계의 크기는 얼마로 할 것인가 하는 것도 중요한 문제이다. 이러한 내용과 그의 실례는 원유나 천연가스의 운송, 정유공장내의 설비, 도시가스공급 등 거의 모든 분야에서의 화학공정에서 널리 찾아볼 수 있다. 그 이유는 화학공장에서는 거의 모든 반응이 pipe에서 일어나며 반응물 또는 생성물이 운반되는 것도 pipe에 의해서 이루어지기 때문이다.

참고 자료

화학공학실험(Ⅰ) 강의노트 p. 9~18
Macabe, W. L., Smith J. C., and Harriott, P., Unit Operations of Chemical Engineering, 7th ed., McGraw-Hill, p. 99～128 , 194～200 (2005).
http://www.cyworld.com/restart222/2294201
http://blog.naver.com/sjyu123?Redirect=Log&logNo=50012633293