[유체 유동] 유체 유동

소개글

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목차

Bernoulli식 으로 관의 손실두 구하기 실험

본문내용

물체가 움직이고 있을 때 역학적 에너지 보전의 법칙처럼, 유체가 움직일 때 역학적 에너지 보전의 법칙처럼 유체에 적용 되는 보전 법칙인 Beroulli식을 이용하여 관을 지난때의 유체의 손실두를 구하는 실험이었다. 최종적으로

인
Beroulli식에서 hf인 손실두를 구하는 것이 목적 이었지만, 이를 구하기 위해선 P1 P2 V1 V2을 먼저 구해야 했다.
압력의 경우는 관의 입구와 출구를 마노미터를 이용하여 직접적인 방식으로 구할 수 있었다. 그러나 관의 입구와 출구에서의 유속을 구하는 방법은 직접 측정을 해서 구하는 방식이 아닌 일정한 시간 동안에서의 유체의 질량 유량을 구한후 유체의 밀도와 관의 단면적을 이용 유체의 유속을 구하는 간접적인 방식으로 구했다. 여기서 중요하게 가정 된 것이 있다. 그것은 오리피스의 입구에서의 유속과 다른 관의 출구에서의 유속이 같다고 한 것이다. 이는 엄연히 따지면 같을 수는 없다. 유체가 관을 흐르면서 마찰에 의한 압력 강하가 일어나고 그로 인해 유속이 떨어지기 때문이다. 그러나 쉽게 문제에 접근하기 위하여 그렇게 가정을 한 것이다. 또한 다음과 같은 식이 나왔는데,
이는 유체의 유속이 관의 직경의 제곱에 반비례 함으로써 유도가 된 것이다. 이를 이용하여 관의 입구 출구에서의 유속을 구할 수 있었다. 이렇게 구한 값들을 Beroulli식에 대입하여 손실두를 구할 수 있었는데, 실험에 의해 구한 손실두를 보면, 모든 값이 확연히 틀린 것을 볼 수 있다. 처음에는 손실두는 일정한 값을 갖는 것인 줄 알고, 계산을 했는데, 책을 봄으로써, 이 값들은 유속, 관의 직경등에 의하여 변하는 값인 것을 알게 되었다. 또한 α의 값도 알아야 하는데, 층류에서는 이 값을 2로 심한 난류에서는 1.05로 거의 1로 본다. 이 Beroulli식을 공정에 적용 할 때는 1로 보면 된다. 그 이유는 공정에서 유체를 보낼때는 난류로 보내기 때문이다. 난류로 유체를 보내는 것이 여러모로 이득이 되기 때문이다. 열전달 현상과 확산의 현상에서는 유체가 난류로 흐를때가 여러모로 도움이 되기 때문이다.

참고 자료

없음