유체의 압력강하

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰 및 토론
7. 참고문헌

본문내용

1. 목적

관을 통하여 뉴턴 유체가 흐를 때의 마찰로 인한 압력 손실을 이해한다. 그리고 압력 측정장치
를 이용해 마노미터 사이의 압력 차이를 읽음으로써 대상의 파이프와 체결구를 유체가 흐를 때 압력손실을 살펴본다. 그 후, 오리피스 미터와 벤츄리 미터의 차이를 앍어 유량을 계산하고 압력
손실을 계산해 본다.

2. 이론

(1) 체결구
1) 파이프의 연결에 사용되는 기구
Coupling, Union, Nipple, Bushing, Frange
2) 유로의 변화에 사용되는 기구
Elbow, Tee
3) 직경의 변경에 사용되는 기구
Reducer
4) 유로의 차단에 사용되는 기구
Plug, Valve, Cap
5) 유량의 분할 및 통합에 사용되는 기구
Tee, Cross
6) 유량의 조절에 사용되는 기구
Valve

(2) 벨브
1) Gate valve : 섬세한 유량 조절이 힘들다.(저수지 수문) 디스크가 유로를 수직으로 막는 형태이다.
2) Globe valve : 섬세한 유량 조절을 할 수 있다.
Stop valve/Angle valve/Needle valve(가정에서 사용하는 수도꼭지)
3) Plug cock : 유로의 완전 개폐에 사용
4) Ball valve
5) Check valve : 유체를 한 방향으로 보내는 데 사용

(3) 마찰손실

* 관을 통하여 유체가 흐르는 경우 직관에 있어서의 두 손실,
* 관 부속품에 의한 두 손실
* 관의 축소 및 확대에 의한 두 손실
* 오리피스 미터와 벤츄리 미터의 유량측정 기기에 의한 압력손실
* 이 마찰손실은 유체의 유량이 많이 질수록, 파이프의 직경이 작아질수록 더욱 커지게 된다.

1) 직관에 있어서의 마찰손실
직관 내의 관벽의 경계층에서 발생하는 마찰을 표면마찰(skin friction) 또는 계면마찰(interfacial
friction)이라 하고 경계층이 분리되어 후류가 형성되면 이 후류 내에서 일어나는 마찰을 형태마
찰(form friction)이라 한다.
형태마찰은 고체의 위치와 모양의 함수가 이루어지고 흐름의 상태에 따라 다르며 두 종류의 마찰이 전부 이루어 질 수 있으나, 직관 내에서의 마찰은 주로 표면마찰이 발생한다.
유체가 직관 내를 흐를 때 압력손실은 마찰손실 때문이다.
① 유체의 흐름이 층류일 경우, 압력손실의 두[kgf∙m/kg]는 Hagen poiseuille의 식이 적용되며 다음과 같다.

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