유체의 흐름 측정 베르누이 방정식 벤츄리 미터

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본문내용: 유체의 흐름 측정
1) 베르누이 방정식
유체가 흐름선(유선-流線)을 그리며 흐를 때, 두 점 A와 B의 높이 그리고 두 점에서의 압력과 흐르는 속도 사이의 관계를 두 점에서 역학적 에너지가 보존됨을 바탕으로 수식으로 나타낸 것을 가리킨다.
기준점에 대한 높이 h 로 위치에너지를, 유체가 흐르는 속도 v 로 운동에너지를, 압력 P로 일(에너지) 을 나타낼 수 있는데 어느 한 점에서 이 세 에너지의 합은 다른 점에서의 세 에너지의 합과 같음을 나타내는 식이다. 이 때 유체의 밀도는 변하지 않는다고 가정한다. 또 유체의 위치에너지나 운동에너지는 밀도 ρ 를 써서 나타 내어야 하며, 압력은 유체가 정지 해 있을 때의 압력과 같지 않다.
2) 벤츄리 미터
벤츄리 미터실험은 그림 7.1과 같이 관수로를 통해 흐르는 유량을 측정하고, 유량계수를 결정하며, 단면변화에 따른 수두손시을 확인하기 위한 싦험에 사용되는 계기이다. 흐림은 점축소부와 목부 및 점확대부를 통하여 이루어지고, 목부의 단면은 주관로의 단면보다 작아 유속은 증가하고 압력은 강하하게 되는데, 이 압력 강하량을 측정하여 간접적으로 유량을 c측정한다.
또한, 그림 7.1(b)와 같이 벤츄리 미터의 단면적 변화에 따른 수두변화를 측정하여 에너지 손실 및 유량의 크기에 따른 유량계수를 결정한다
3) 레이놀즈수
층류는 유체의 분자가 역류나 소용돌이 없이 서로 평행하게 흐르며, 색소 액의 흐름이 흐트러지지 않고 직선으로 나타낼 때의 흐름이다. 이때의 레이놀즈수는 2,100보다 작고 유체의 평균 속도는 최대속도의 0.5배 이다.
난류는 흐름의 방향이 불규칙 하고 복잡하며 소용돌이 현상이 일어나는 흐름으로 서 색소 액이 관 전체에 퍼져서 흐를 때의 흐름이다.
이때의 레이놀즈수는 4,000보다 크고 유체의 평균속도는 최대 속도의 약 0.8배이다.
층류는 유체의 분자가 역류나 소용돌이 없이 서로 평행하게 흐르며, 색소 액의 흐름이 흐트러지지 않고 직선으로 나타날 때의 흐름이다. 이때의 레이놀즈수는 2,100보다 작고 유체의 평균 속도는 최대 속도의 0.5배 이다.

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