[공학]파이프 내부 유동의 수두손실 예측

소개글

파이프의 내부의 유동의 수두손실의 의 이론식을 적용하여 ㄹ 자모양의 파이프의 수두손실 hf 와 he 를 구함 그리고 간단한 무디 차트 그래프를 그림

목차

1. 파이프 내부 유동의 수두 손실의 예측을 위한 기본 이론
2. 주 수두 손실 hf 를 구하기 위한 이론
3. Elbow에 의한 수두 손실 he를 구하기 위한 이론
4 실험 장비
5. 실험 과정과 실험 후 데이터 값
6-1.2.3. 데이터 값을 이용한 결과값 계산
7. Moody chart 그래프 작성

본문내용

F는 Darcy 마찰계수로 Moody챠트나 실험식을 이용해 계산할 수 있다.
Re<2300 인 경우 f= 64/Re
Re>2300 인 경우, Moody chart 혹은 위의 식을 이용

실험 과정
A. 실험실 벽면의 압축 공기 공급 밸브를 이용하여 공기를 공급한다.
B. 유량계를 이용하여 유량을 측정하고 공급 유량을 조절한다.(유량은 20,35,50 lpm)
C. 압력차(P1-P2, P1-P3, P1-P4)를 밸브와 마노미터를 이용하여 측정한다

※ 실험값과 예상 값이 틀린 이유
      1)  파이프  내부를 매끄러운 것으로 가정하여서 예상 값을 구했기 때문.
      2) 파이프 내부에 벽면의 저항계수가 실제와 차이가 있기 때문.
3) 마노미터의 값을 측정할 때  오차가 발생.
      4) R/d 값을 0.5로 가정하여 오차 발생.
      5) 각 파이프의 지름과 연결(Elbow)상태가 모든 구역에서 동일한 상태가 아니기 때문.
5) 체적유량을 맞출 때 손으로 대충 맞추어서 거기에서 오차가 발생.
      6) 높이변화  Z₂-Z₁측정 시 Elbow의 높이를 제외하고 계산하여 값이 정확하지 않아 오차발생.
      7) 파이프가 직선으로 설치 되지 않고 쳐져 있음.
      8) 표준상태의 공기 밀도랑 실험 시 사용한 공기의 밀도의 차이로 오차 발생.
      9) Elbow의 지름을 직선 파이프의 지름(0.016m)으로 계산 오차 발생.


일정 단면적을 갖고 있으며 n개의 Elbow로 연결된 파이프내부의 비압축 정상유동을 고려하면, 다음과 같은 식이 적용된다.
위의 식에서 파이프의 단면적이 일정하다고 가정하였기 때문에 Q1=Q2 이고 V1=V2이다.
(z2-z1)는 높이 변화를 의미하며, hf는 주수두 손실(Friction), He는 Elbow에 의한 수두 손실, n은 Elbow의 개수를 각각 의미한다.
F는 Darcy 마찰계수로 Moody챠트나 실험식을 이용해 계산할 수 있다.
Re<2300 인 경우 f= 64/Re
Re>2300 인 경우, Moody chart 혹은 위의 식을 이용

참고 자료

없음