[화학공학실험] 관을 통한 유체의 흐름
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- 목차
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1. 서론
2. 이론
(1) 수평관에서의 마찰 손실
(2) 관 부속품들의 상당길이
(3) 오리피스 미터
(4) 벤츄리 미터
3. 실험장치 및 방법
1) 실험 장치
2) 실험 방법
4. 실험 결과 및 검토
5. 결 론
- 본문내용
-
5. 결 론
결과에서 보는바와 같이 중간 크기의 관에서 결과는 아주 많은 오차가 나왔다. 마노미터에 공기가 유입되어 압력차이가 크게 나와서 이러한 결과가 나왔다고 사료된다.
실험을 하는 동안 물관에서 물의 흐름이 원활하지 않아 압력차이를 관찰하는데 어려움이 많았다. 벨브를 조절하여 가스를 빼내고 물의 흐름을 일정하게 유지한 후에는 마노미터의 기포가 일정하게 차이가 나지 않아서 실험에 어려움을 겪었으나 대기압 벨브와 펌프를 이용하여 마노미터를 조절해 실험을 할 수가 있었다. (그림)
이번 실험은 실제의 관에서 이론적으로 베르누이의 정리를 이용하여 발생하는 마찰이 어떻게 나타나는지를 알아보는 실험이다. 즉, 관을 통해서 물을 흘려보낼 때 수평관에 있어서 마찰의 발생으로 인한 압력감소를 측정하여서 그 여러가지 경우의 마찰의 정도를 측정하는 것이다. 여기서는 압력차를 마노미터를 사용하였는데 마노미터의 사용에 있어서 특히 유의하여야 하였고, 중요하게 인지하여야 할 것은 유체의 흐름중에 어떠한 기포가 있어서는 안되고, 물론 마노미터를 이용한 측정시에도 기포발생이 있을 시에는 다시 정상상태에서 마노미터의 초기화를 시켜주어야 한다.
유속을 고정시키는 것은 얼마 후에 안정이 되었으나(일정한 유속을 유지하게 됨) 기포를 빼어내는 데는 많은 시간이 소요됐다.
이와 같이 이번 실험에서 가장 중요하게 생각해야할 것은 시스템의 정상화이다. 이러한 실험은 나타나는 압력차의 결과를 이용해서 실제로의 배관시에 보정을 해주기 위해서 반드시 필요한 것이라고 하겠다. 만약 그러한 보정이 있다면 실제로 예상한 결과보다는 느린 속도로 유체가 흐르게 될 것이고 따라서 그 결과로 인하여 여러부분에서 문제가 발생할 것이다.
이러한 관내의 마찰등에 의한 압력감소에는 강관에 따라서 어느 정도 정해져있는 고유값이 있는가하면, 흐르는 유체의 점성정도에 따라서도 달라질 것이다.
- 참고문헌
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『 Lab Manual and Text for Chemical Engineering (Fluid Mechanics) 』
『 유체역학 』 Noel de Nevers 이태희.조영일 공저 희중당 1995年
『 단위조작 』 Warren L. McCabe 外 조영일 外 공저 희중당 1996年
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