[화학공학]유체마찰손실 및 유량측정

소개글

전반적인 실험 이론과 장치, 방법에 대한 그림 및 자세한 설명 포함.
고찰에 실험계산치와 문헌값과의 차이 원인분석.

목차

1.요약

2.서론
- 실험목적
- 실험내용

3.이론

4.실험장치

5.실험방법

6.실험결과

7.고찰

8.결론

9.인용부호

10.참고문헌

본문내용

관속으로 유체가 흐를 경우 흐르는 방향에 직각인 임의의 단면을 단위 시간에 흐르는 유체의 양을 유량이라 하고 이를 유로의 단면적으로 나눈 값이 유체의 평균 유속이다.
보통 관내를 유체가 흐를 경우에는 유속이 일정하지 않으며, 관 벽 부근에서는 벽면 저항에 의하여 유속이 느리고 관의 중심 부근에서는 최대 속도를 나타낸다.
유체가 관내를 흐를 때 벽면과의 마찰이 있으면 기계적 에너지가 손실된다. 직관으로 흐를 때의 관의 길이, 관 부속품, 흐름의 방향, 관이 축소 혹은 확대에 의한 에너지 손실이 일어나게 된다. 유체마찰은 흐르는 유체에서 기계적 에너지가 열로 전환된다.
층류 유동에서는 수평파이프 내의 완전히 발달된 유동에 대한 압력강하는 해석적인 방법으로 구할 수 있다. 단위 길이 당 압력강하가 부피유량의 1승에 비례한다. 관경이 일정한 원관 내를 비압축성 유체가 정상류가 층류로 흐르고 있다.
그러나 난류 유동에서 우리는 압력강하를 해석적인 방법으로 구할 수 없다. 따라서 실험적 결과에 의존해야만 하고, 실험자료를 서로 연관시키기 위해 차원해석법을 이용한다.
유체가 흐르는 관이 방향이나 급격한 확대, 축소 등으로 인하여 유속이 변하면 직관으로 흐를 때 표면마찰 이외의 마찰이 생기고, 유체 흐름관에 부속품이 있을 때 두 손실이 생기므로 두 손실은 관 삽입물과 같은 크기의 두 손실을 가지는 직관의 길이로 환산한 상당길이(equivalent length, )를 구해서 마찰손실을 구해야 한다.
유량은 직접적인 방법으로 측정하는데, 탱크의 경우 주어진 시간간격 동안 모아진 액체의 체적 또는 질량으로 측정함으로써 정상액체 유동의 유량을 구하는데 이용될 수 있고, 관 내부유량의 측정에 사용되는 교축 유량계로 오리피스미터, 벤튜리미터, 피토관, 로타미터, 선형 유량계 등이 있다.

참고 자료

1) 화공유체역학(2판) / Noel de Nevers / 희중당 / 1994 / p. 180～199
2) 流體流動(유체유동)(개정3판) / 강창수 / 범한서적 / 1992 / p. 168～172
3) 단위조작 / 이승무 / 형설출판사 / 1984 / p. 57～60
4) 유체역학 / 최창균 / 교보문고 / 2000 / p. 585～587
5) 상설 유체역학 /손병진 / 선중당 / 1997 / p. 750～751
6) 단위조작 / 임 굉 / 신성 / 1997 / p. 29～34