사이펀 실험 보고서-유체역학

목차

1. 실험 목적, 일자
2. 원리 및 이론
3. 실험 방법 및 순서
4. 실험결과
5. 고찰

본문내용

C점에서의 압력 변화 분석
가 고정된 첫 번째 실험에서는 압력이 일정함을 알 수 있다. 이는 A지점과 B지점의 수면의 높이 차이인 가 일정하면 식에 의해 라는 의미를 얻게 된다. 따라서 두 지점의 높이 차이는 세 실험에서 항상 일정 하였으므로 압력 또한 일치함을 알 수 있다.
가 고정된 두 번째 실험에서 우리는 세 실험에서 압력이 다르다는 결과를 얻었다. 이로 인해서 Hmax의 결과값도 모두 달라졌다. H고정 실험에서는 값이 고정되어 있지 않으므로 A지점과 B지점의 높이 차이가 실험마다 달랐고 이로인해서 각각 다른 압력값을 얻었다. 값이 증가함에 따라 C지점에서 P값은 증가했다. 베르누이 방정식에 따르면 유체의 속력이 일정함을 가정할 때, 서로 다른 두 지점의 높이 차이가 클수록 압력 차이도 크다. 따라서 두 번째 실험의 결과는 값이 증가함에 따라 C지점에서 P값은 증가하는 결과는 옳은 결과라고 볼 수 있겠다.

5. 고찰
- 사이펀 실험은 높은 곳에 위치한 유체를 낮은 곳으로 옮길 때 발생하는 현상을 관찰 하는 실험이다. 이 실험에서 유체인 물을 사용하기 때문에 베르누이 원리를 이용하였고, 실험과정에서는 베르누이 방정식 사용의 4가지 조건(1. steady flow, 2. Invicid flow, 3. Incompressible flow, 4. flow along a streamline)을 만족 하였기에 적용할 수 있었다. 높은 곳과 낮은 곳의 유체의 차이점은 둘 사이의 높이 차이이다. 따라서 베르누이 방정식에 존재하는 세가지 수두인 압력수두, 속도수두, 위치수두 중 먼저 위치 수두의 값이 서로 다르다. 속도 수두가 일정하면 위치 수두의 값이 다르다면 이에 따라 압력 수두의 값도 달라진다. 실험에서 값을 고정하여 값이 변화하는 실험에서 의 값이 세 번의 실험에서 모두 다름에 따라 압력의 변화가 발생하였다.
- 사이펀 실험을 통해 위치, 높이가 차이나는 두 지점에서 유체를 옮길 때 옮기는 관 부분에서 압력의 차이가 존재한다는 사실을 베르누이 원리를 통해 확인하였다.

참고 자료

Munson’s FLUID MECHANICS