(이동현상실험) Efflux Time(유출 시간 측정 실험) 실험 결과
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- 목차
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1.실험 목적
2.실험 이론
3.실험 기구
4.방법 및 유의사항
5.실험 결과
6.결과값의 고찰
7.고찰 및 평론
8.참고 문헌
- 본문내용
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1. 실험 목적
1) 거시적인 에너지 수지 및 질량 수지를 적용하여 탱크로부터의 액체의 유출 시간을 이론적으로 유도하여 보고 실험치와 비교하여 사용된 가정의 영향을 이해한다.
2) 실험 중의 흐름이 층류(Laminar Flow)인지 난류(Turbulent Flow)인지 구별하여 본다.
2. 실험 이론
1) Hagen-Poiseuille equation :
점성 유체가 원관을 통하여 일정 시간에 흐르는 양은 관이 양 끝의 압력 차와 반지름의 네 제곱에 비례하고 관의 길이에 반비례한다는 법칙으로 점성률 측정에 이용한다.
모멘텀 수지식으로부터 식을 얻으면 압력 구배의 식을 얻을 수 있다.
기호
의미
관의 지름
유체의 평균 유속
유체의 점도
Hagen-Poiseuille equation은 유도과정에서 가정한 조건에 의해 층류일 경우에만 적용됨을 염두에 둔다.
2) Bernoulli equation :
유체가 흐름선(유선)을 그리며 흐를 때, 두 점 A 와 B의 높이 그리고 두 점에서의 압력과 흐르는 속도 사이의 관계를 두 점에서 역학적 에너지가 보존됨을 바탕으로 수식으로 나타낸 것이다.
마찰 손실과 기계적 에너지를 포함하는 Bernoulli equation을 나타내면 다음과 같다.
① 직경과 길이가 다른 파이프를 준비한다.
파이프의 길이(그림 L의 길이)를 측정하고 Caliper를 이용하여 파이프의 직경을 구한다.
② 실험에 사용할 유체를 제조한다.
(물4:글리세롤6)
③ 탱크에 파이프를 연결하고 유체가 새어나오지 않도록 테이프로 잘 접착시킨 후 탱크에 유체를 붓는다.
(이때 파이프에 기포가 들어가지 않도록 유체를 조금 흘려보낸 후, 손가락으로 막는다.)
④ 탱크의 높이를 정하고 그만큼의 유체를 탱크에 붓고
온도를 측정한다.
(탱크의 높이 : 30cm)
⑤ 유체의 높이 차를 정하고 Stop Watch를 사용하여 액면의 높이를 줄이면서 탱크의 유출 시간을 2~3번 반복하여 측정한다. (1cm의 높이차)
⑥ 위와 같은 방법을 직경과 길이가 다른 파이프들을 사용하여 반복한다.
- 참고문헌
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- 화공유체역학 (James O. Wilkes 저)
- 화공현상실험 (단국대학교 공과대학 화학공학과)
- 단위조작 (WARREN L.MCCABE 저)
-http://www.dow.com/safechem/optim/optim-advantage/physical-properties/viscosity.htm
(혼합액의 점성 참고)
- Perry's chemical Engineer's handbook
(밀도 참고)
자료평가
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