유량실험

1. 목적

유체가 흐르는 임의의 단면에서 유체의 체적 또는 질량의 시간에 대한 유동 비율을 유량이라고 한다. 유량은 직접 측정하는 방식과 국부유속을 측정하고 유로단면에 대하여 유속을 적분하여 유량을 구하는 방식으로 구분 할 수 있다. 본 실험에서는 유량을 직접 측정하는 방식 중에서 부자식(float type) 유량계와 오리피스(orifice)유량계 그리고 유속을 측정하는 방식 중 피토 튜브(potot tube)의 동작원리와 사용 방법을 이해한다.

2. 이론

⑴유량계
유량계에는 여러 종류가 있으나, 비교적 널리 사용되고 있는 것에 날개차 유량계․차압식 유량계․면적식 유량계가 있다. 이 중에서 날개차 유량계가 제일간단한 것으로 흐름에 의해 날개차를 돌려, 그 회전수를 기어의 메커니즘으로 지시한다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 것으로 수도의 미터가 이것을 이용하고 있다.
차압식과 면적식은 주로 공업방면에서 사용된다. 차압식은 관 속에 벤투리관․오리피스․노즐 등의 조리개를 넣어, 그 전후 압력차를 차압계로 측정하여, 그 측정값을 기본으로 유량을 잰다. 면적식은 위쪽으로 올라갈수록 넓어진 수직관 속에 플로트(float)를 넣고, 유체를 아래에서 위로 흘려보내고, 유체류에 밀어올려진 플로트의 전후에생기는 차압에 의한 부력(浮力)과 플로트의 무게를 평형시켜 플로트의 위치에서 유량을 안다. 이 밖에 일정한 부피의 용기로 직접 유체의 양을 측정하는 것도 있으며, 도시가스의 가스미터는 그 일종이다.
또 유량계 중에서 물의 유량을 측정하는 것을 수량계라고 하는 경우도 있다. 이상의 여러 계기 외에 물 정도 이상의 도전성을 가진 유체에 대해서는 유체가 자기장 속에 있을 때, 발생하는 유도전류를 꺼내어 그때의 유량을 아는 전자기유량계가 있다. 이것은 철강업이나 수력발전소 등에서의 유수량의 측정에 사용되고 있다

⑵부자식(float type) 유량계

그림 로라미터

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