[공학]압력과 속도 측정(베르누이 방정식)

소개글

베르누이 방정식에 대한 실험입니다.
벤튜리 미터를 이용한 실험입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰 및 결론

본문내용

2. 이론
다음 그림은 벤튜리 미터의 기본적인 형상을 보여 준다.

유체가 점점 좁아지는 유로를 통과함에 따라 속도가 증가하게 되며, 결국 입구 부분과 벤튜리 목 부분에서 압력의 차이가 나타나게 된다. 유로의 면적은 목 부분을 지난 후 점차 증가하게 되며, 유체의 속도가 다시 줄어들면서 압력 회복이 일어나게 된다. 목 부분에서 일어나는 압력의 차이는 유량과 연결지어 생각될 수 있으며, 이는 차압계나 여러 용량곡선을 도입하여 유량을 측정할 수 있다.

비압축성, 단열 유동이고 마찰의 영향을 고려하지 않는 다면 베르누이 방정식은 다음과 같이 된다.

하첨자 1은 벤튜리의 입구를 나타내고, 하첨자 2는 목부분을 나타낸다. 위의 베르누이 방정식을 연속방정식과 조합시키면 (여기서 ) 압력 강하는 다음과 같이 표현된다.
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①. 유량을 측정할 수 있는 여러 가지 방법
유체를 이동시킬 때 가장 일반적으로 쓰이고 있는 방법은 파이프나 기타의 유로를 통해 유체를 흐르게 하는 것이다. 이러한 방법으로 유체를 이동할 경우, 필수적으로 요구되는 것이 유량측정과 압력강화의 고려문제이다. 왜냐하면 공업공정 조절에 있어 유체가 파이프 등을 통과할 때 마찰 등으로 생기는 압력강하를 고려하여 그 압력강하로 인한 에너지손실을 계산해서 그 손실을 극복할 수 있도록 유체의 이동에 얼마만큼의 에너지를 더욱 공급해 주어야 하기 때문이다. 본 장치는 압력손실이 manometer의 높이 차에 의해 나타남으로써 venturimeter의 압력손실을 구할 수 있다.

참고 자료

Yunus A.cengel, 2006, Fluid Mechanics, Mcgraw. Hill