[화학공학 실험] 관을 통한 유체 흐름 : 뉴튼유체가 관을 통하여 흐를 경우 압력 손실, 마찰 계수를 구하고 관 부속품들의 상당길이를 측정하며 유량 측정에 사용되는 오리피스 미터의 보정방법 등을 이해한다

소개글

[화학공학 실험] 관을 통한 유체 흐름 : 뉴튼유체가 관을 통하여 흐를 경우 압력 손실, 마찰 계수를 구하고 관 부속품들의 상당길이를 측정하며 유량 측정에 사용되는 오리피스 미터의 보정방법 등을 이해한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

화학공학 실험 - 관을 통한 유체 흐름

1. 목 적

2. 이 론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 실험결과

6. Discussion

7. 참고문헌

본문내용

f 값
각 부속품들의 직경은 20.8mm이다. 이것은 ‘수평관에서의 마찰손실’ 에서의 ‘Straight pipe 20A’과 같은 재질, 비슷한 직경이므로 f값 또한 같다고 가정함.
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- 90° 엘보우 = 2940.0kg/m·s2 * 20.8*10-3m / (2*0.1082*1000kg/m3*(0.5064m/s)2) = 1.102m
- U 엘보우 = 1528.8kg/m·s2 * 20.8*10-3m / (2*0.1082*1000kg/m3*(0.5497m/s)2) = 0.486m
6. Discussion
이번 실험은 1학기 수업이었던 ‘유체이동현상’에서 배운 개념을 실제로 실험을 통해 경험해 보았다는 점에서 의의가 있었다.
하지만 상당히 아쉬운 점이 많았다. 특히, 실험 초반 ‘수평관에서의 마찰손실’ 실험에서는 실험방법을 제대로 숙지하지 못하여서 많은 오차를 만들어 내었고, 이것은 결국 터무니없는 실험값을 도출해내었다. 이 결과값은 ‘관부속품들의 상당길이’ 실험값을 계산할 때 쓰여야 하는 값이었고, 또한 그렇지 않다 하더라도 실험 시 감안해줄 수 있는 오차범위를 한참이나 벗어났기 때문에 어쩔 수 없이 다른 조의 실험 Data 값을 참고할 수 밖에 없었다.
이렇게 큰 오차를 일으켰던 원인은 여러 가지 있었다. 먼저, ‘수평관에서의 마찰손실’ 실험을 위해서는 압력차를 측정하는 관 이외에 다른 관들은 모두 벨브를 잠가놨어야 했지만, 우리조는 실수로 벤츄리미터의 벨브를 열고 압력을 측정했었다는 것을 깨달았다. 이것은 다른 곳으로도 압력이 가해지므로 실험하려고 하는 관의 압력차를 정확히 측정하지 못하게 했을 것이다. 또한, 마노미터안으로 공기의 흐름이 있어야 압력차가 생기고, 이것을 측정할 수 있는데, 공기의 흐름을 막아놓고 실험을 했었다. 이것 또한 제대로 된 압력차를 측정할 수 없게 만들었을 것이다.
그리고 불확실성이 큰 메스실린더의 사용과, 정확하지 않은 시간 측정에서도 오차가 발생했을 수 있다.
이렇듯, 실험 당시 발생한 조그마한 오차의 원인이 그 결과값에 큰 차이를 나타낼 수 도 있다는 점을 절실히 깨달을 수 있었던 실험이었다.
실험결과를 보면, ‘수평관에서의 마찰손실’ 실험에서는 직경이 클수록 f가 높게 나왔으며 이것은 이론적 수식인 에서도 볼 수 있듯이 유량이 일정하다면 직경이 클수록 f가 높게 나오고, 또한 압력강하에도 비례한다는 것을 확인 할 수 있는 결과였다.
하지만, 이론값과 정확히 일치하지

키워드

관,   유체 흐름,   유체,   화학공학 실험,   뉴튼유체,   오리피스 미터,   마찰 계수,   관을 통한 유체 흐름