해피레포트 - 유체역학 실험 - 유체마찰 손실 및 유량 측정(Fluid Friction and Metering)

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :유체역학 실험 - 유체마찰 손실 및.hwp 문서분량 : 60 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 15.03.18 / 15.03.18 구매평가 : 다운로드수 : 3 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
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 고려 문제이다. 왜냐하면 공업공정 조절에 있어 유체가 파이프 등을 통과할 때 마찰 등으로 생기는 압력강하를 고려하여 그 압력 강하로 인한 에너지 손실을 계산해서 그 손실을 극복할 수 있도록 유체의 이동에 얼마만큼의 에너지를 더욱 공급해 주어야 하기 때문이다. 또, 압력강하를 줄이려면 어떤 계가 적당한가와 그 계의 크기는 얼마로 할 것인가 하는 것도 중요한 문제이다.

본문일부/목차
◎ 실험목적 Venturimeter, Nozzle, Orifice를 포함한 교축유량계의 작동 및 측정원리를 공부하고 각각에서의 유량을 측정하는 방법을 숙지한 후, 실험으로부터 얻은 데이터와 이론상의 데이터를 비교 분석한다. 분석결과를 통해 유량, 압력차 및 유량계수간의 상호관계를 알아본다. ◎ 실험내용 이 실험은 유체의 유속과 관 부속에 따른 마찰손실을 측정하고 유량의 여러 가지 측정방법을 시험해 보는 것이다. 다시 말해 유량이 15, 20, 30 l/min 일 때 venturimeter, orifice, nozzle, gate valve, glove valve, 90 elbow, reducer, 1 in 직관, tee,의 압력강하를 측정하는 것이다. 여기서 얻은 압력강하 실험치와 Fanning equation에 의한 계산치를 비교한다. Fanning equation은 라고 정의 할수 있다. 여기서 ΔP는 압력강하를 나타내고, f는 마찰계수, u는 유속, ℓ은 관의 길이, ρ는 액체의 밀도, gc는 중력가속도, D는 관경을 나타낸다. 한편 실험치 data는 전압차(mV)로 나오게 되는데 이것을 mmH2O로의 환산한다. 환산식 ΔP(mmH2O) = 5000＊%/100를 사용하면 이론 치에서 나온 mmH2O와 쉽게 비교할 수 있다. 그런 후에 관부속에서 압력강하로부터 상당길이를 계산한다. < 이론 > ◎ 유체란? 사전적인 의미에서의 유체란 액체나 기체 또는 일반적으로는 정지 상태에서 접선력과 전단력을 견디지 못하고 이러한 힘을 받으면 모양이 연속적으로 변하는 물질을 말한다. 전단 응력하에서 유체의 다른 부분에 대한 한 부분의 위치가 계속해서 비가역적으로 변화하는 것이 유체의 독특한 성질인 흐름이다. 이와는 대조적으로 고체 내의 전단력은 뒤틀림과 변형의 형태로 유지된다. 고체는 유동성이 없으며 원래의 모양으로 돌아온다. 압축된 유체 역시 원래 모양으로 돌아오지만 압축 상태가 유지될 때 유체와 용기 사이에 작용하는 유체 내의 힘은 전단력이 아니다. 유체는 유압이라고 하는 외압을 나타내는데 이것은 어디에서나 용기의 표면에 수직이다(→ 유체흐름). 18세기의 마지막 25년이 지난 후 유체의 흐름을 분석하기 위해 유체에 관한 여러 가지 단순화된 모형이 고안되었다. 이상유체라고 하는 가장 단순한 모형은 열을 전도시키지 않으며 관의 벽에 의해 끌려지지 않고 한 부분이 다른 곳으로 흐를 때 내부저항을 받지 않는 것이다. 따라서 이상유체는 비록 흐르더라도 접선력을 견딜 수 없게 된다. 이러한 유체는 점성이 없기 때문에 종종 비점성 유체라고도 한다. 실제 유체 중에서 점성과 열전도가 일부 이상기체는 이와 유사한 행동을 나타낸다. 점성 즉 내부저항을 고려해야만 하는 유체는 점성 유체라고 하며, 전단율이 변해도 점성이 일정하고 시간에 따라 변화하지 않는 경우에는 더 구분하여 뉴턴 유체라고 한다. 비뉴턴 유체의 점성은 전단율이 변함에 따라 혹은 전단율이 일정해도 시간에 따라 변화한다. 마지막 범주에 속하는 것 중 계속해서 저어줄수록 점성이 더 작아지는 유체를 요변성 유체라고 한다. 쉽게 흐르지는 않지만 잘 칠해지는 인쇄용 잉크와 페인트는 요변성 유체이다.

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