베르누이 실험

1. 실험 목적
벤추리 효과는 유체가 막힌 관을 따라 흐를 때, 선속도는 증가하고 에너지 보존법칙에 의해 압력은 감소하게 되는 것이다. 베르누이 방정식과 연속방정식에 의해 이에 관한 식을 유도해낼 수 있고, 실험을 통하여 이를 확인하고 계산해본다. 유량 및 유속 측정에 유용한 기기의 사용법을 익히고, 유체흐름에 대해서도 이해할 수 있다.

2. 실험 이론
(1) Venturi meter
[Assumption]
① 유체는 미소구간 내의 압력변화를 무시할 수 있는 비압축성 유체이다.
② 축일(Shaft Work)은 없다.
③ 정상상태의 흐름이다.
④ 유량계는 수평흐름이다.(Horizental Flow)
⑤ 파이프 내에 마찰손실이 없다.
⑥ 완전 발달 흐름이다.(Fully Turbulent Flow,난류)



가정에 의해 위 식은

로 쓸 수 있고, 그러므로


연속방정식 이므로,


where,
이 식을 대입하여 정리하면



에 대해 정리하면




위 식은 마찰이 없는 비압축성 유체에 잘 들어맞는다. 작은 값이지만 마찰손실을 고려하여 실험인자 (Venturi Coefficient,)를 도입하여 수정하면,

위 식을 이용하…(생략)