[공학] 오리피스 벤츄리

1. 실험명

3가지 형태의 유량계

2. 실험 목적

-관내를 흐르는 유체가 갑자기 관로가 축소되는 지점을 흐를 때 일어나는 속도증가, 압력감소 등을 측정하여 유속과의 상관관계와 유속변화에 따른 orifice 관의 수두를 측정하여 축소 및 orifice의 유출계수, venturi 계수를 구하여 유체흐름 특성을 이해하고자 한다.

3. 이론적 배경

(1) 베르누이(Bernoulli) 방정식

[베르누이]
네델란드 그로닝겐 출생. 베르누이가의 요한 베르누이의 아들이다. 1725년 상트페테르부르크대학 교수가 되었으며, 이어 1733년 바젤대학 실물학 ? 해부학 교수를 거쳐 1750년 물리학 교수가 되었다. 확률론 연구등 수학 분야의 업적도 있지만, 물리학 분야에서의 공헌이 크다.

(2) 관 오리피스(Orifice)

*오리피스란?
관내 흐름을 교축(유동단면적을 급속히 축소)시켜주기위한 도구. 관내 흐름의 유량제어 또는 차압(감압)시키는데 사용된다. 유량의 조절 ·측정 등에 사용되며, 가공하기 쉬워 보통 원형으로 만든다. 지름 D인 유관 도중에 관의 지름 d(D＞d)의 오리피스를 삽입하면, 그 직후에서 유속이 변화하여 압력이 떨어진다. 오리피스의 바로 앞과 직후에서의 유체의 압력차를 검출함으로써 유량을 구할 수 있으며 그것을 모니터로 하여 유량을 조절할 수도 있다. 오리피스 유량계는 제작이 쉽고 가격이 저렴한 장점이 있으나 배관의 압력 손실을 많이 일으키는 단점이 있다.
*오리피스의 배경이론
유체의 유량측정에 사용되는 오리피스는 유체가 지나갈 수 있는 구멍이 있으며 판의 구멍은 하류 쪽으로 비스듬하게 만든다. 오리피스를 지날 때 흐름의 단면이 줄어들면 속도두가 증가하…
- (1)
에서 ∑F 〓 0, W 〓 0, z1 〓 z2 (수평관) 이다.
∴
〓

- (3)

- (4)

- (5)

- (6)