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유량을 계산하는 방법이다. 이러한 유동노즐의 기하학적 특성과 유체의 성질을 이용해 유량측정에 사용한다. 유동노즐은 매끈하고 원활하게 가공되어 있기 때문에 축맥의 영향의 거의 없어 수축계수와 유량계수가 거의 1.0에 가깝다. 하지만
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ontracta\' 영향에 의하여 수축계수(coefficient of contraction) 를 고려하면, 로 나타낼 수 있다.
또 이 속도계수와 수축계수에 의하여 유량계수(coefficient of discharge) 는 다음과 같이 구할 수 있다.
(수식 3)
그림 2
#. 수중 오리피스(Submerged Orifice)
수중 오
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유량계수 에 대한 실험식이 제안되어 있다.
식⑬
위 그림과 같이 접근유속을 라 하고 오리피스의 중심을 기준면으로 취하여 수면과 수축단면의 중심사이에 Bernoulli의 방정식을 적용하면
여기서 이다. 수조의 단면적을 라 하면 이므로
여
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유량계수, 수축계수의 오차가 음수(-)이고 특히 D=6mm에서 오차가 매우 크게나온 이유
[ 축류 현상 Stream lines ] [ 축류 현상 CFD 시뮬레이션 ]
: 수축계수에서 오차가 음수가 나왔다는 것은 에서 측정으로 구한 값이 문헌값 보다 더 크다는 의미이다
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계수 : 오리피스를 통과한 제트류의 수평방향 거리
: 수두 : 오리피스를 통과한 제트류의 수직방향 거리
실제유량 Q는
(5.18)
여기에서,
: 수축계수 : 유속계수 : 유량계수
: 오리피스관면적(m2) : 중력가속도(m/s2) : 수위(m)
② 온도계의 원리
물질의
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의 실제 평균속도/ 분류의이론 속도로 Cv로 나타낸다.
d. 유량계수(discharge coefficient) : 수축계수와 속도계수의 곱.
가. 수조 Orifice 실험 Ⅰ
정수 압력 ( hydrostatic pressure ) 에 의한 속도수두는
오리피스를 통과할때의 손실로 인하여 실제속도는
이
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같다.
he= feㆍ V/2g = (1/Ce -1) ㆍV2/2g
(Ce : 수축계수(수축계수))
▷유량측정(예 : 벤츄리미터, 오리피스미터 플랜지 등등)
(1)벤츄리 미터의 유량측정
벤츄리미터 입구부 단면 1과 목부 단면 2에서의 지름과 평균 유속을 각각 , 그리고 , 라 하고 관의
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유량계수인 0.6~0.65를 크게 벗어나지 않은 값인 0.75정도로 측정되어서 결과값이 그나마 잘 나온 것 같아 다행이다. 그리고 이번 실험을 통해 오리피스 구조에 대해 이해할 수 있었고 오리피스를 통해 흐르는 유체의 흐름이 단면수축과 에너지
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수축계수
③ 속도계수
④ 유량계수
⑤ 유량
5. 비고 및 고찰
이번 실험은 오리피스에서 분출된 유량과 들어간 유량의 실제값과 이론값을 비교하는 실험이다. 결과값을 보면, 는 0.98가 나왔고,
그럼, 먼저 속도계수 와 유량 를 구하는 공식을 유
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수축 단면 이라고 한다. 그러므로 실제유수 단면적은 오리피스 단면적보다 작은데 이를 보정해 주는 것을 수축계수 라 한다.
로 정의된다.
따라서 오리피스를 통해 흐르는 실제 유량 은 이론유량 보다 작은데 , 이를 보정하는 것을 유량 계수
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