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[기계공학실험] 관내 유동 실험
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[기계공학실험] 관내 유동 실험
1. 실험목적
- 피토관으로 관로내의 유속분포를 측정하여 중심속도와 평균속도와의 관계를 파악한다.
- 베르누이 방정식을 이용한 유량측정 원리를 이해하고 오리피스의 유량계수를 산정한다.
- 유량측정상의 불확실성(uncertainty)에 대한 오차분석을 수행한다.
2. 실험장치
원관의 직경 D=30mm, 오리피스 목의 직경 d1=23.2mm, 피토관의 외경 d2=3mm
[실험장치의 구조 및 각부의 명칭]
Hz 조정 버튼
전원
작동버튼
[송풍기 전원 및 제어버튼]
3. 실험 과정
가. 피토관에 의한 유속분포 측정실험
1) 각부의 명칭을 확인한다.
2) 경사마노미터의 수준기로 수평을 맞추고 눈금판을 이동시켜 영점에 맞춘다.
3) 경사마노미터가 피토관과 튜브로 연결된 것을 확인한다.
4) 피토관이 유동 방향으로 나란하게 되어 있는지 확인한다.
5) 피토관을 관 중심에 위치시키고 위치 눈금자를 읽는다.
6) 송풍기 전원을 켠다.
7) 송풍기의 주파수를 20Hz에 맞춘다.
8) 피토관에 연결된 경사마노미터의 물기둥 눈금을 읽는다.(중심속도)
9) 피토관을 중심으로부터 반경방향으로 3mm 간격으로 경사마노미터의 눈금을 읽는다. (벽면부터 읽기 시작하는 것이 편할 수 있다.) 이 때 피토관이 관 벽면에 무리하게 접촉하지 않도록 주의한다. 측정위치 선정시 그림2와 다음페이지의 결과기록표를 참고한다.(여기서 r은 중심으로부터의 좌표임)
10) 위 실험 7-8과정을 3차례 반복해서 수행한다.
11) 실험이 끝나면 속도조절기의 Stop버튼을 누른 후 완전히 멈추고 내장된 Inverter를 보호하기 위하여 약 5초 후에 전원 스위치를 off시킨다.
나. 오리피스의 보정실험
1) 피토관을 관 중심에 위치시킨다.
2) 스위치를 켜기 전에 마노미터가 영점을 읽는지 재확인한다.
3) 오리피스가 관로내에 설치되어 있는지 확인한다.
4) U마노미터가 오리피스와 튜브로 연결된 것을 확인한다.
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2013.12.10
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