[수리학실험] 관마찰 실험

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목차: 1. 목 적

2. 실험이론

3. 실험기구

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

본문내용: 1. 목 적
배관에서의 마찰손실 수두를 측정함으로써 배관흐름에서의 유체 점성에 의한 에너지 손실을 이해하고 손실의 크기에 관계되는 배관의 표면 마찰계수를 산정함으로써 수두손실을 이론적으로 계산할 수 있게 하며, 계산된 마찰계수결과를 Moody Diagram과 비교 분석하여 실험 결과의 신뢰성 을 검토한다.
2. 실험이론
비압축성 유체가 관내를 흐를 때에는 다음과 같은 베르누이방정식이 성립된다.
여기서 hL은 마찰손실수두(friction loss head) 또는 수두손실(loss head)라 하며, 단위중량의 유체가 1에서 2까지 가는 사이에 잃어버린 역학적 에너지의 양이다.
Darcy는 길고 곧은 원관 내의 물의 유동에 관한 실험을 통하여 수두손실 hL이 속도수두 v2/2g와 관의 길이에 비례하고 관의 직경 d에는 반비례함을 확인하여 다음 식을 제시하였다.
여기서 비례상수 f는 마찰계수라 부른다.
흐름이 층류일 때 :
흐름이 난류일 때 :
Moody는 이러한 모든 결과를 하나의 표로 만들어 공학자들로 하여금 사용이 편리하도록 하였는데 그 표는 다음과 같다.
3.실험기구
관마찰 실험장치

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78.500 127.389 19.500 30 253.560 199.481 0.001 25.88710 10,000 51.500 194.175 19.500 80 386.494 353.381 0.001 69.90111 20,000 72.000 277.778 20.000 145 552.902 530.283 0.001 150.05612 20,000 79.000 253.165 20.000 130 503.910 478.984 0.001 123.530분사충격 실험결과Fg/Fm 70 105 50 100 40 60 95 110 30 80 145 130 75.670404975264077 98.265783470867831 55.060215514987291 108.49685531244739 41.750651459007528 67.475482937200411 98.265783470867831 111.287888369871 25.886838391278513 69.900886203215521 150.05569350590633 123.52959980200812 Momentum Delivery Rate, Fm (g)Force Vane, Fg(g)

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