[자연과학]유체역학 - 유체마찰 손실 및 유량 측정

` 요약 `
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. 이러한 부분은 파이프를 통한 원유나 천연가스의 운송, 정유공장내의 설비, 도시 가스 공급 등 화학공장의 여러 분야에 널리 이용되고 있다. 그 이유는 화학공장에서는 거의 모든 반응이 pipe에서 일어나며 반응물 또는 생성물이 운반되는 것도 pipe에 의해서 이루어지기 때문이다. 이 때 이 pipe들의 연결과 구부러짐, 갑작스러운 팽창 또는 수축 또는 흐름을 제어하기 위한 여러 가지 장치 (valve 등, 이러한 들을 fitting이라 한다.)들에 의해 fitting loss가 생긴다.
Fitting loss는 어떤 system에 대해서는 에너지 balance 식이나, 그 밖의 balance식을 사용하여 fitting loss를 구할 수 있으며, 나머지 경우에 대해서는 실험으로 결정한다.
이 실험에서는 fluid circuit 이라는 실험 장치를 이용한다. 이 장치는 여러 가지 fitting에 대한 압력손실을 manometer에 의해 간편히 측정할 수 있도록 고안된 장치이다. 이것으로 흐름의 방향과 속도를 바꾸어 가면서 pipe, valve, orifice meter, venturi meter등 의 압력 손실을 구해본다.
` 서론 `
◎ 실험목적
Venturimeter, Nozzle, Orifice를 포함한 교축…