유체실험 결과 보고서

목차

1. 베르누이 실험
2. 관로유동 실험

본문내용

1.실험 목표
유체가 갖는 에너지는 압력에너지, 속도에너지, 위치에너지로 대별되며, 관로를 유동할 때 손실이 발생한다. 이러한 에너지를 수두의 값으로 측정하여 관로유동의 손실에너지와 위에서 열거한 에너지와의 관계를 이해하는데 목적을 둔다.

2.관련이론
그림 1-1에서 에너지식(베르누이식)을 1단면과 2단면에 적용하면 다음과 같다. 여기서 p[Pa]은 유체의 압력, v[m/s]는 유속, z[m]은 임의의 수평기준으로부터의 높이 γ[N/m³]는 유체의 비중량, g[m/s²]은 중력가속도를 나타내며, 첨자 1, 2 는 각각 단면 1, 2에서의 평균값을 나타낸다. 식 (1)의 각 항은 길이의 차원을 가지고 있으며, 유체의 단위 중량당 압력에너지(p/γ), 운동에너지 (v²/2g), 그리고 위치에너지(z)를 나타낸다. 따라서 식 (1)은 비압축성 이상유체가 흐르는동안 역학적 에너지의 총합이 항상 일정하게 유지된다는 에너지 보존의 법칙을 기술하고 있다. 정압관에서의 수두는 압력수두와 위치수두의 합 (p/γ+z)을 나타내며, 피토관에서의 수두는 전수두 (p/γ+v²/2g+z)를 나타내고 있다. 식 (1)은 이상유체인 경우에 해당되며, 실제유체(점성유체)에서는 유체가 유동할 때 유체의 점성에 의하여 에너지 손실이 발생하므로 전수두(total head) H 는 감소하게 된다. 따라서 실제유체에서의 식 (1)은 다음과 같이 수정되어야 한다. 여기서 h는 마찰손실수두라 하며, 유체가 단면 1에서 단면 2까지 흐르는 동안에 발생하는 유체의 단위 중량당 에너지 손실을 나타낸다. 식 (2)의 관계를 그래프로 나타내면 그림 1-2와 같다.

참고 자료

없음