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[결과]오리피스,벤추리미터

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작성일18-05-17 08:34

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이 하류부의 손실수두는 단면 급확대시의 손실수두와 비슷하다.

fig 1. 예연 오리피스를 통과하는 흐름

지속적으로 유선이 오리피스 관의 직하류에 밀집하는 것을 볼 수 있다아 따라서 최소 단면적은 오리피스의 면적 보다 실제로 더 좁다.



유량을 와 오리피스의 기하학적 속성 으로 나타내는 식을 구하는 것이 목적이다. 흐름 단면의 확대에 의한 손실수두 외의 손실수두를 무시하면 다음과 같다. 제트의 축소 단면, 즉 vena contr- acta 라고 부르는 최소 단면적과 오리피스의 면적의 비인 축소계수는 다음과 같이 定義(정이) 된다


그러면, 원형 오리피스의 경우

이므로 이 된다 레이놀즈수가 낮은 값이면 는 레이놀즈의 함수이다. 그러나 레이놀즈수가 높을 때에 는 오리피스의 형상만의 함수이다. 단면 확대에 의한 손실수두 과 오리피스 전후의 손실수두 의 비는 다음과 같다. 오리피스와 같은 원리로
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실험결과/기타


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다.

항은 유량계수 라고 하며, 복합적인 항 은 흐름계수 라고 한다.


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순서

experiment(실험)제목
결과 - 오리피스 벤추리미터






experiment(실험)목적
유량을 측정(測定) 하는 방법을 숙지하고 유량을 change(변화)시키면서 유량계수, 압력차 등의 change(변화)를 살펴봄으로써 베르누이 식을 이해한다. 그러므로 유량식은 다음과 같이 된다


2) 오리피스에 의한 손실수두

오리피스의 상류측과 축소단면 사이에서 손실수두가 일부 발생한다. 실제의 흐름 을 나타내기 위해서는 이론적 유량식에 별도로 속도계수 를 곱해야 한다.




연속방정식 를 이용하여 을 소거한다. 에 관하여 풀면

그러나 이며 이다.




기기 및 초자
오리피스, 벤추리미터, 메스실린더 (experiment(실험)방법 그림참조)
이론적 배경

유량 : 유체의 흐름 중 일정면적의 단면을 통과하는 유체의 체적, 질량 중량을 시간에 대한
비율로 표현한 것.
Q 〓 VA (A:유수의 단면적, V:유수의 평균유량)

Bernoulli`s Equation
비압축성 유체의 정상 흐름에서 일과 운동에너지를 정리(整理) 한 방정식
P/ρ + v²/2g + z 〓C(상수)

레이놀즈 상수(Reynolds Number)
유체의 관성력과 점성력의 비율이 유동 영역을 결정하게 될 때의 비율
Re 〓 VD/v 〓 ρVD/μ (D : 속성 길이)

1) 오리피스
오리피스란 유체 흐름의 중앙 단면을 축소하여 놓은 개구부이다.


3) 벤추리미터

오리피스는 단순하면서도 정확한 유량측정(測定) 기구이다. 그러나 오리피스의 경우, 손실수두 가 상당히 크다. 단면 1과 2에 베르누이 방정식을 적용하여 오리피스의 유량을 구하는 식을 유도하여 보기로 한다. 그러나 이 손실 수두는 축소 단면의 하류에서 발생하는 손실수두에 비하면 매우 작다. 여기서

를 로 定義(정이)하면, 오리피스에 대한 유량공식은 다음과 같이 된다

오리피스 전후에 압력차 변환기를 연결하면 압력 change(변화)를 잴 수 있으며, 압력차는 와 같다. 유량은 와 같다.

여기서 는 수축 단면에서의 속도이고, 은 관 내의 속도이다. 그러므로 위 식은 다음과 같다. 그러므로 양변을 로 곱하면

위 식은 오리피스를 지나는 비압축성, 비점성 유체의 유량에 관한 식이다. 가 0.3 미만이면 는 약 0.62의 값…(투비컨티뉴드 ) 이 된다 그러나 가 0.8로 커지면 는 약 0.72로 커진다. 오리피스의 기하학적 속성 과 유체의 성질을 알면 오리피스를 유량 측정(測定) 에 사용할 수 있다아 그림과 같은 예연 오리피스를 통과하는 흐름을 살펴본다. 그러면 이다. 따라서 오리피스 내의 점성 유체 흐름 계산시 다음의 유량식을 얻는다.

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