[공학]도관에서 마찰손실

목차

요약
이론
실험장치 및 방법
실험결과 및 토의
결론
사용기호
참고문헌

본문내용

이 실험은 관의 표면마찰과 길이에 따른 에너지 정도를 알아보는 것을 목적으로 한다. 같은 유속에서 길이를 변화 시켜 길이에 따른 압력손실 정도를 측정하고 거칠기를 변화시켜 거칠기에 따른 압력손실 정도를 측정한다. 측정결과를 Bernoulli 방정식을 이용해 에너지 손실정도를 계산하였다. 실험결과 길이가 긴 관이 짧은 관 보다, 거칠 은관이 매끄러운 관 보다 압력손실이 크게 나왔다.

※Key word : 압력손실, 에너지 손실, Bernoulli 방정식

1. 실험 목적
본 실험에서는 관의 표면마찰과 길이에 따른 에너지 정도를 알아보는 것을 목적으로 한다.

2. 이론
2.1 Bernoulli 방정식
2.1.1 마찰손실이 없는 유체에서의 Bernoulli 방정식
한 지점에서 단위 질량의 유체가 가지고 있는 에너지는 운동에너지, 위치에너지, 기계에너지의 합으로 나타낸다. 유체가 연속적으로 흐르고 에너지 손실이 없을 경우 모든 지점에서의 에너지는 같다.

3.2 실험방법
모든 밸브를 개방한 후 펌프를 작동시켜 유량이 일정하게 흐르도록 하였다. 수은 마노미터와 연결되어 있는 튜브를 빼내어 직경 16mm 의 거친 관에 꽂아 놓고 수은 마노미터에 연결된 밸브를 열어 공기를 모두 제거하였다. 수은 마노미터에 영점을 맞추고 밸브를 닫았다. 우선 관의 길이에 따른 마찰손실을 측정하기 위해 직경 7.8mm 의 관 500mm 길이에 수은 나노미터와 연결되어 있는 튜브를 연결하고 이 관으로만 물이 흐르도록 나머지 밸브는 모두 닫았다. 수은 나노미터의 압력차가 일정해지면 압력차를 기록하고 물통에 15초간 물을 받아 저울을 이용해 물의 질량을 측정했다. 1000mm 길이에서도 똑같이 실험을 하였다. 다음은 거칠기에 따른 마찰 손실을 측정하기 위해 직경 16mm, 길이 1000mm 의 매끄러운 관에 튜브를 연결하고 압력차와 물의 질량을 측정하였다. 같은 직경과 길이의 거친 관에서도 똑같이 실험하였다.

참고 자료

Warren L. McCabe & Julian C Smith & Peter Harriott , UNIT OPERATIONS OF CHEMICAL ENGINEERING, 7th, McGraw-Hill, p 689.