유량측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
차압식 유량계를 사용 하여 유량을 측정하는 방법을 숙지하고 이론적인 원리, 즉 베르누이 방정식과 연속 방정식을 이해하며 Venturi, Nozzle, Orifice유량개별에 따른 유량의 실험값과 이론값을 비교, 분석하고 유량과 압력계수, 유량계수와의 관계에 대해 생각해본다.

2. 실험 관련 이론

■유량을 직접 측정하는 방법은 주어진 시간간격 동안 정해진 용기 또는 탱크 속에 모아진 액체의 체적 또는 질량을 측정하면 정상 유동하는 액체의 유량을 측정할수 있다. 정확히 측정할수 있는 측정 시간간격이 충분이 길다면 이 방법으로 측정한 액체의 유량은 아주 정확하다. 유동하는 기체의 체적을 측정할때는 반드시 압축성을 고려해야하는데 기체의 밀도는 대단히 작기 때문에 질량유량을 직접 측정할 때 정확성을 확보하기가 어렵다. 기체의 체적 샘플은 흔히 물위의 종모양의 용기 또는 거꾸로 세운 병을 설치 하여 정확하게 모을수 있다. 체적또는 질량이 정확하게 측정된다면 어떠한 보정도 필요치 않는 측정 방법이 직접 측정하는 방법의 큰 장점이다.

■원격용이나 기록용과 같은 특별한 응용분야에는 용적식 유량계가 사용된다. 생산제품 하나하나에 대해 보정되어 있는 가정용 수도와 천연가스의 유량계, 또는 총 유량을 측정하고 자동적으로 가격을 계산하는 휘발유 계량 펌프들은 용적식 유량계의 일반적인 예이다.

‣오리피스 - 기하학적형상이 간단하기 때문에 설치 또는 교체하기 쉽고 가격이 싸다. 오리피스의 날카로운 끝부분은 스케일이나 부유뮬에 의해 막히지 않는다 그러나 부유물질이 수평파이프 내의 동심 오리피스의 입구쪽에 침착하여 쌓일수 있다. 편심 오리피스는 이러한 문제를 해결하기 위하여 파이프 바닥과 일치하도록 오리피스 판을 설치 한다. 오리피스의 큰 단점은 유량계의 측정요소의 하류쪽에서 발생하는 급격한 유동의 팽창으로 인하여 유량이 제한되고 높은 수두 손실이 발생 한다는 것이다.

‣유동노즐 - 유동노즐은 기체를 저장하고 있는 플리넘이나 덕트에서 유량을 측정하는 기소로 사용된다. 노즐단면은 대략 1/4 타원형이다 ASME(미국기계학회)가 긴 반경의 유동노즐에 대해 추천한 상관관계식은 다음과 같다.

위식을 이용하면 0.25<<0.75와 범위 내에서 내의 오차를 갖는 유동노즐의 유량계수를 예측 할수 있다.



그림 1 유동 노즐 유량계

이론적인 유량은 베르누이 방정식과 연속 방정식에 의 하여 유량에 관한 식을 압력차로 나타낼수 있다.

참고 자료

-[공학과 과학을 위한 기본 유체역학] 유상신,유정열,박재형,장근식,서상호,이병권,이계한,신 세현공저 (2005) 사이텍 미디어 p485~497
-http://blog.naver.com/chakc?Redirect=Log&logNo=30006890496
-http://blog.naver.com/jinjindoll?Redirect=Log&logNo=17850881