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[자연과학] 열유체실험 - 유량 측정(測定) 실험

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작성일17-12-08 07:21

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설명

열유체실험 - 유량 측정(measurement) 실험

1)실험 목적
유체의 흐름에 있어서 유체가 관을 지날 때에 Venturi Meter. Orifices, Nozzle, 등에서 압력차가 발생하는데, 이를 연속방정식(Continuity Equation)과 베르누이방정식(Bernoulli Equation)을 적용하여 유량계수(Discharge Coefficient)를 구해 理論(이론)값과 비교한다.
2)실험 원리
1. Orifice

유동유체가 비압축성 유체일 경우 베르누이 방정식에서
+ + 〓 + +
연속방정식에서

(m/s)
〓 A2V2 〓 (m3/s)
따라서, 오리피스의 유량은
〓 〓 (m3/s)
여기에서, : 오리피스 실제유량 (m3/s) : 理論(이론)유량 (m3/s)
: 平均(평균)속도 (m/s) : 최대 직경 (m)
: 최소 직경 (m) : 물의 비중
...

열유체실험 - 유량 측정(measurement) 실험

1)실험 목적
유체의 흐름에 있어서 유체가 관을 지날 때에 Venturi Meter. Orifices, Nozzle, 등에서 압력차가 발생하는데, 이를 연속방정식(Continuity Equation)과 베르누이방정식(Bernoulli Equation)을 적용하여 유량계수(Discharge Coefficient)를 구해 理論(이론)값과 비교한다.
2)실험 원리
1. Orifice

유동유체가 비압축성 유체일 경우 베르누이 방정식에서
+ + 〓 + +
연속방정식에서

(m/s)
〓 A2V2 〓 (m3/s)
따라서, 오리피스의 유량은
〓 〓 (m3/s)
여기에서, : 오리피스 실제유량 (m3/s) : 理論(이론)유량 (m3/s)
: 平均(평균)속도 (m/s) : 최대 직경 (m)
: 최소 직경 (m) : 물의 비중
: 마노미터 차압 (m) : 유량계수 (〓 0.6)
여기서 항과 항을 P 및 ρ를 이용해서 나타내면
2. Venturi Tube or Nozzle

유동유체가 비압축성 유체일 경우 베르누이방정식은
+ + 〓 + +
연속방정식에서

〓 (m/s)
〓 〓 (m3/s)
따라서, 유량은
〓 〓 (m3/s)
여기에서
: 실제유량 (m3/s) : 理論(이론)유량 (m3/s) : 平均(평균)속도 (m/s)
: 최대 직경 (m) : 최소 직경 (m)
: 마노미터 차압 (m) : 유량계수(Ventury: 0.9,Nozzle:0.8~0.9)
여기서 항과 항을 P 및 ρ를 이용해서 나타내면
3)실험장치 및 준비물

`실험 기구의 개략도`

1. Blower & Inverter
-Discharge Pressure : 1250 mmH2O (Max…(생략(省略)) )
-Suction Pressure : 1200 mmH2O (Max)
-Flow rate : 1.5 m3/min
-Power : 220V / 60Hz, 3400rpm
-Control : PWM Invert control Method
2. 유량 측정(measurement) 장치
-Orifice meter : 24mm
-Nozzle meter : 24mm
-Venturi meter : 40mm ~ 22mm
-Control value with pressure tab
-Manometer : U-type, ±200mm H2O (3ea)
3. 유량계
-범위 : 0.1 ~ 1.0m3/min
-형식 : Float type
4)실험방법
1. 유량 실험에 대한 기초 지식을 알고 구해야 할 값이 무엇지를 안다.
2. U자형 마노미터에 물을 채운다.
3. Blower의 전원을 연결하고 제대로 작동하는지 확인한다.
4. 마노미터와 오리피스, 벤츄리를 연결한다. 이때 오리피스, 벤츄리에 이상이 없는지도 함께 확인한다.
5. Control panel의 값을 20, 30, 40, 50, 60 으로 바꿔가며 마노미터의 값(h)를 읽는다. 동시에 Flow meter의 값도 읽어 기록한다.
6. 실험이 끝나면 오리피스를 노즐로 바꾸어 5번의 실험을 반복한다.
7. 노즐 실험까지 끝나면 전원을 끄고 마노미터의 물을 버린 뒤 뒷요약를 한다.

5)실험 결과 및 고찰
1. 실험결과

입력값
벤츄리
(mm)
오리피스
(mm)
노즐
(mm)
실제유량
(m3./s)
20
10
12
6
0.004
30
22
34
18
0.007
40
42
72
35
0.01
50
68
117
56
0.0127
60
100
172
80
0.0153

`표1. 각 지점에서의 Δh 및 실제유량(m3./s) `

벤츄리
(ΔP)
오리피스
(ΔP)
노즐
(ΔP)
20
98
118
59
30
216
3

실험결과/기타

[자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_01_.gif [자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_02_.gif [자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_03_.gif [자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_04_.gif [자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_05_.gif [자연과학]%20열유체실험%20-%20유량%20측정%20실험_hwp_06_.gif


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