[화학생물공정실험]Application of Energy Losses in Bends

소개글

Application of Energy Losses in Bends에 관한 실험레포트입니다.
실험과정은 다음과 같습니다.
1. 실험 A - 여러 종류의 energy loss coefficient 측정
2. 실험 A - 여러 종류의 energy loss coefficient 측정

목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 기구 및 시약
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
가. 서론
유체역학은 정역학과 동역학 및 열역학의 고전 법칙들의 응용에서부터 연속적인 매체로 취급된 유체의 모사에 이르기까지의 과정에서 분석적인 분야로서 발전해왔다. 여기에는 질량과 에너지, 운동량의 보존과 그것의 응용에 관한 법칙들이 포함되어 있으며, 이들은 유체의 운동을 정량적으로 설명하기 위해서 종종 단순화의 과정을 거친다. 본 실험에서는 Bending과 Fitting 실험기구를 통하여 Bending과 Fitting 시에 발생하는 에너지 손실에 관한 수력학적 모델에 대하여 살펴보고, head의 차이를 측정하여 steady한 유체의 흐름이 bend와 수렴, 발산, gate밸브 등을 지날 때의 loss factor를 구하여 본다.

나. 실험 요약
Venturi관을 이용해서 Bernoulli’s theorem이 성립하는지 알아보았다. 이 때, 유체의 속도는 배출되는 유량을 특정 시간 동안 채집하여 구하였고, 압력은 물 기둥이 중력장 안에서 가지는 무게를 이용하여 구하였다. 이 때, 유체는 turbulent flow가 되게 유속을 충분히 빠르게 설정하여주었고, 각각의 부분에서의 유속은 continuity equation의 적용을 받는다고 가정하였다.

다. Reynolds number(Re), Friction factor(f)
유체의 특징을 표현하는 것이 두 가지가 있는데, Reynolds number와 Friction factor이다. 이 두 가지의 양은 무차원의 것으로, incompressible Newtonian fluids에 대해서 smooth pipe일 때 함수 관계가 성립한다. 이는 다음과 같이 정의된다.

<중 략>

1. 실험 기구 및 시약
가. 실험 기구
1) The F1-10 Hydraulics Bench(timed volume collection을 통해 유체를 측정할 수 있다)
2) The F1-22 Energy Losses in Bends and Fitting Apparatus
3) Flow의 흐름을 측정하기 위한 Stopwatch
4) Clamps for pressure tapping connection tubs.

참고 자료

Process Fluid Mechanics, Morton M. Denn, Prentice-Hall, inc, 1980
Viscous fluid flow; Frank m. white; McGraw-Hill; 1976
Momentum, Heat and Mass Transfer; 3rd ed.; Bennett Myers; McGraw-Hill; 1983.
Perry’s Chemical Engineer’s Handbook; 8th Edition; Robert. H. Perry; McGraw-Hill; 2005
W. L. McCabe and J. C. Smith, "Unit Operations of Chemical Engineering", 3rd ed., McGraw-Hill, 1976.
R. Byron Bird, Warren E. Stewart and Edwin N. Lightfood, "Transport Phenomena", JOHN WILEY & SONS, 1960.Peter Atkins, "PHYSICAL CHEMISTRY" 7th Edition, Oxford university press, 2002.
W. J. Beek & K. M. K. Muttzall, TRANSPORT PHENOMENA, JOHN WILEY & SONS, 1975.
Frank m. white, viscous fluid flow, McGraw-Hill, 1976.