[유체역학실험]관로 마찰 실험

소개글

"[유체역학실험]관로 마찰 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 기구 및 장치
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
관로(管路)는 물, 가스 등의 유체가 단면을 채우고 흐르는 관을 말하며, 도시의 가스관 기름을 공급해주는 송유관 등이 바로 이 예이다. 하지만 실제로 사용되는 가스관, 송유관 등을 볼 때 그 관로는 수많은 엘보우와 이음들에 의한 부 손실이 생길 뿐 아니라, 관로사이에서의 마찰에 의한 주 손실이 생기게 된다. 실생활에서 이러한 손실을 계산하는 것은 매우 중요하다. 예를 들어, 송유관으로 석유를 공급할 때, 관로에서 생기는 손실을 정확히 계산하지 못한다면, 서로의 이해관계에 문제가 생기기 때문이다. 이 밖에도 관로의 마찰을 정확히 계산하지 않으면 많은 문제가 생기게 된다. 이러한 이유로 우리는 이번에 관로에서 생기는 부 손실, 주 손실에 대해 실험해 보기로 한다.

나. 에너지 방정식으로 손실항 계산
(e```=`u`+` {V ^{2}} over {2} `+`gz)
가정
{dot{W _{S}}} ``=0`,` {dot{W _{other}}} ``=`0{dot{W _{shear}}} ``=0
3) 정상유동
4) 비압축성 유동
5) 입구과 출구에서의 내부에너지와 압력은 모두 균일하다.
이러한 가정 하에 에너지 방정식은 다음과 같이 단순화 되었다.
{dot{Q}} ``=` {dot{m}} (u _{2} -u _{1} )`+` {dot{m}} LEFT ( {p _{2}} over {rho } - {p _{1}} over {rho } RIGHT ) `+` {dot{m}} g(z _{2} -z _{1} )`+` int _{A _{2}} ^{} {{V _{2}^{2}} over {2}} rho V _{2} `dA _{2} `- int _{A _{1}} ^{} {{V _{1}^{2}} over {2}} rho V _{1} `dA _{1} `
점성유동에서 단면에서의 속도가 균일할 수 없기 때문에, 입구와 출구에서의 속도가 균일하다고 가정하지 않았음에 유의하라. 하지만 위 식에 평균속도를 도입하면 편리하며 적분기호를 없앨 수 있다. 이를 위해 운동에너지계수(kinetic energy coefficient)를 정의하면 다음과 같다.

참고 자료

없음