유체역학 - 관로마찰 실험

유체역학 - 관로마찰 실험

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설명 : 1. 실험 목적 관내모양에 따른 압력손실의 실험값과 방정식을 이용한 이론값을 비교하여 실생활에 활용을 목적. 2. 실험 측정 3. 실험 결과 ◆ VENTURY L = 1m, D1 = 0.037m, D2 = 0.0185m ◆ NOZZLE

이 실험의 목적은 관내의 모양(Ventury, Nozzle, Orifice)에 따라 생기는 마찰손실의 이론값과 실험값을 비교하여 허용오차이내에 들어온다면 이론값을 쉽게 이용할 수 있게 하는데 있다. 결과를 볼 때 관내의 모양에 따라 손실이 달라지며 Ventury❮Nozzle❮Oriffice 순으로 마찰손실이 계산되었다. 특히 Oriffice에서 큰 이유는 Oriffice에서 관의 직경보다 작은 직경의 구멍을 갖는 얇은 금속판을 같이 설치함으로써 유로의 단면적을 축소시키고 이 경우 관로의 급격한 축소로 인한 유체 경계층의 심한 박리현상 때문에 하류 흐름의 넓은 영역에 걸쳐서 유체의 재순환영역이 존재하게 되고, 따라서 심한 에너지손실을 나타내게 경계층(Boundary Layer) -유체 입자가 물체의 외형을 따라서 흐를 때 물체의 표면에 얇은 막. 박리현상-물체의 표면에서 유체 입자가 떨어져나가는 현상.  -유동이 박리점에서 물체로부터 분리되는 현상. 실험의 결과에서 이론값과 실험값의 오차의 발생하였다. 그 이유는 다음과 같다.  ▸ 수두차를 측정할 때 동시에 2사람이 측정을 했지만 변화가 빠르게 일어나고 그 변화 폭이 커서 정확한 값을 구하기가 어려웠다. 그 이유는 물의 흐름이 완전 층류가 아니 거나 펌프가 일정하게 물을 순환시키지 않았기 때문일 것이다.  ▸ Moody chart에서 레이놀즈 수를 나타내는 축의 수치의 변화 폭이 크고 또한, 상대 조도가 곡선형태로 변하여 두 점이 만나는 지점의 마찰계수를 읽는데 어려움이 있다.  ▸ 실험 측정이 아닌 가정으로서의 오차 발생 - 물의 온도 10℃, 재질 Cast iron, 물의 흐름은 층류. ▸ 노즐에서 측정해야할 수두차의 위치가 원래 위치보다 앞쪽으로 이동하여 생기는 오 차.

출처 : 해피레포트 자료실