[자연과학]실험보고서 - 관내 유동 실험

1. 제목: 관내 유동 실험

2. 실험목적

- 피토관으로 관로내의 유속분포를 측정하여 중심속도와 평균속도와의 관계를 파악한다.
- 베르누이 방정식을 이용한 유량측정 원리를 이해하고 오리피스의 유량계수를 산정한다.
- 유량측정상의 불확실성에 대한 오차분석을 수행한다.

3. 자료조사

(1) 보정의 개념 및 과정

- 보정의 사전적 의미로는 부족한 부분을 보태어 바르게 하는 것을 의미한다.
공학적으로는 실험, 관측 또는 근삿값 계산 따위에서 결과에 포함된 외부적 원인에 의한
오차를 없애고 참값에 가까운 값을 구하는 것을 의미한다.
보정을 위해서는 상호 비교하기 위한 비교대상이 필요한데, 보통 오차의 범위가 알려져 있
는 표준계측기를 사용한다. 표준계측기의 보정을 위해서는 이보다 더욱 정확하게 보정되어
있는 비교대상이 필요하다. 아주 정확한 측정과 보정을 위해서는 궁극적으로는 그 물리량
이 어떻게 정의되었느냐 하는 질문에까지 도달하게 된다.
예를 들어 온도계를 보정하기 위해서는 이미 보정되어 있는 표준온도계를 사용하게 되고 이
표준온도계는 이 보다 더욱 정확한 표준 온도계로 보정되어야 한다. 결국 온도가 어떻게 정
의되어 있는가 하는 것까지 이해하여야 한다.

(2)유속측정 원리 및 유량측정 장치의 종류

-대표적으로 유속계를 측정의 원리에 따라 6종류로 간략히 구분할 수 있다.

① 시간과 거리로부터 평균속도를 구하는 방식

부표(浮標) 등의 지표물체를 유체 속에 넣고 그 운동에서 유속을 구하는 방법이 있으며, 이 외에도 식염방사성물질 등 검출하기 쉬운 물질을 일시적으로 주입시켜 하류의 일정한 거리의 지점까지 도달하는 시간을 측정하는 방법이 있다.

② 동압(動壓)을 이용하는 방식

…

③ 파동의 전파를 이용하는 방식

④ 전자기유도를 이용하는 방식

⑤ 열의 발산을 이용하는 방식

⑥ 소용돌이의 발생 등 유체의 주기운동을 이용하는 방식