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[공학]유체역학 - 관로마찰 test(실험)

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작성일 22-09-24 16:25

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2. 實驗(실험)theory
2-1 식의 유도
2-1-1 유량 및 연속의 법칙(연속방정식)
- 관속를 가득 차게 흐르고 있는 정상류(定常流)에서는 모든 단면을 통과하는 중량 유량은 일정하다 -
단면적이 과 로 서로 다른 관이 연결되어 있는데, 그 속에 유체가 흐른다고 하고, 동일한 시간간격 t동안 왼쪽 관에서는 유체가 만큼 이동하였고, 오른쪽 관에서는 유체가 만큼 이동하였다면 이 시간 동안 이동한 유체의 질량(: 유체의 밀도)이 왼쪽 관에서는 이고 오른쪽 관에서는 라고 한다면,
,
유체가 이동하는 동안 두 질량은 같으므로

양변을 시간 로 나누면
←
∴

2-1-2 베르누이의 법칙(베르누이 방정식)
- 유체 운동에 있어서 에너지 보존의 법칙을 나타낸 것으로서, 일반적으로 유체가 정상류로 흐르는 경우, 통로의 각 단면에 있어서 압력 수두, 위치 수두, 속도 수두의 합은 일정하다. 관로마찰 實驗(실험)

1. 實驗(실험)목적

관을 흐르는 유체가 마찰에 의해 발생되는 손실수두와 관의 방향이나 크기(벤추리, 노즐, 오리피스)가 달라져 유체의 방향이나 크기가 변하면, 이 요소들이 발생시키는 손실수두를 측정(測定) 하여 관 마찰계수를 구하고, 이러한 變化들을 이해함으로써 관로의 효율적인 설계를 목적으로 한다. -
임의의 간격 시간 간격 동안 유체의 이동거리는
,
유체의 부피는

동안 유체에 한 일은

동안 운동에너지의 變化는

동일한 방법으로 위치에너지의 變化는

이 때, 운동량의 變化량과 위치에너지의 變化량의 합은 총 한 일의 變化량과 같음으로 에 각각 대입하면 다음을 얻을 수 있따

양변을 로 나누면

∴

2-1-3 유량방정식
연속방정식을 에 마주향하여 정리(arrangement)하면

베르누이 방정식을 약간 변형하면

를 대입하면

이므로,

위 식을
에 대입하면

위 식에서 실제로는 관마찰에 의한 에너지 손실이 발생하므로, 유량계수를 곱해주면
∴

2-2 다양한 관에 대한 식의 적용
2-2-1 Venturi…(drop)

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실험과제/유체역학

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[공학]유체역학 - 관로마찰 test(실험)
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