수리학 실험 - 유량 측정

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수리학 실험 - 유량 측정
실험제목 : 유량측정

1. 실험개요
　1)실험도구 : 벤투리 미터(Venturi meter), 오리피스미터(Orifice meter), 수리실험대
　2)실험이론 :
　　가) 벤투리 미터(Venturi meter)
　　　　벤투리미터는 그림과 같이 수축각이 20°내외, 확대각이 5~7°로 되어 유량을 측정하는 기구를 말한다.
　　　　

　　　　
　　　　
　　　　벤투리미터에 의한 유량측정과 유량계수를 실험적으로 구하는 관계식을 살펴보면 다음 식과 같다.
　　　　

　　　　단면적 는 알고 있는 값이므로, 위 식을 계산하기 편리하게 정리하면 다음 식과 같다.
　　　　

　　　　원형단면에 대해서는 이므로 다음 식으로 변환 될 수 있다 .
　　　　여기서 이며 E를 근접속도계수 라고 한다. 이므로
　　　　여기서 K는 유동계수이다. 그러므로 유량은 , 로 표시될 수 있다.
위식을 정리하면

나) 오리피스(Orifice) 미터
　　
　　
　　

　　　　연속이론에 의하여 이고, 수축계수 에서 이므로

　　　　또, 이므로 유량 Q는

대개의 경우 오리피스의 지름은 관의 지름의 5분의 1보다 작은 값을 사용하며, 분류의 수축영향은 관벽의 영향을받아 유량계수 는 큰 수조의 오리피스의 경우보다 큰 값을 나타낸다. 그러므로 어느 경우에서나 사용이 가능한 계수 C를 도입하여 실제적으로는

로 사용된다.

여기서 C를 유동계수라고 한다. 이 값은 오리피스의 특성에 따라 다르므로 실험적으로 결정하여야 한다. 즉 를 측정하고, 관출구에서 유량 Q를 동시에 측정하여 C값을 결정하면 오리피스 별로 값이 정해지게 된다. 이번 실험에서는 C를 1로 가정하고 계산하여주었다.

2.실험목적
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