[실험결과] 유랑측정실험

`유랑측정실험, 분류충격실험, 자유분출실험` 예비 보고서

1. 유량측정실험

1) 실험목적

- venturi meter, nozzle, orifice 등의 기구를 사용하여 유체의 속도와 유량을 측정

2) 기초이론

가) 이론
- 유체가 관로를 따라 흐를 때 관의 단면적이 변화하게 되면 관은 다면적 변화에 대응하는 유체의 압력변화가 생긴다. 이러한 압력 변화를 이용한 유량계를 압력차 유량계라 하며, Orifice meter, Ventury meter, Nozzle등이 이에 속한다. 비압축성 유체가 그림1과 같이 단면적이 축소하는 관로를 따라 흐를 때, 단면적이 각각 A1, A2인 지점 1, 2에 베르누이 방정식과 연속 방정식을 적용하면,
와 같은 관계가 성립한다. 우선 유로에서의 에너지 손실을 무시하면 유량 Q는 식 (1), (2)로부터
과 같이 된다.
그러나 실제 유동에 있어서는 관마찰에 의한 에너지 손실이 수반되므로 실제 유량은 식(3)으로 계산 한 유량 보다 작아져 다음과 같이 보정하여 사용한다.
여기서 Cv는 유출계수라 부르며 실험적으로 결정한다.
나) Venturi
`관계유도식`
- [그림 1]에서의 1과 2에 대하여 연속방정식과 Bernoulli 방정식을 사용하여 Q를 계산한다.
연속방정식
Bernoulli 방정식
를 식(6)에 대입하면
이다. 정리하면
따라서 유량 Q는
를 얻는다. P1-P2를 액주계의 높이 R로 표시하면
를 얻는다. 식(10)를 식(9)에 대입하면 이상유량은
으로 표현된다. 실제유량은 마찰손실, 표면장력 현상으로 인한 감소 때문에 식 (10)에 송출계수 Cd를 곱해서 수정 보정한다.
여기서 이고 Cq는 유량계수이다.

다) Orifice

…

2. 분류충격실험

1) 실험목적

2) 기초이론