[수리학실험]유량 검증

소개

"[수리학실험]유량 검증"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 요약
2) 실험 개요
3) 실험 배경

3. 실험 장치 및 기구
1) 실험 재료

4. 실험 방법
1) 실험 과정

5. 실험 결과
1) 기본 제원 값
2) 개수로에서의 유량 측정
3) 저수조에서의 유량 측정

6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 본 실험은 위어의 월류수심을 측정하여 이론값과 측정값을 비교하는 것을 목적한다.
1.2. 월류 높이로부터 계산된 이론적 유량과 개수로 내에서의 유속분포를 이용한 유량값, 실제 저수조로 유입된 유량을 측정하여 값을 비교 및 분석, 오차의 발생 원인을 이해한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 요약
삼각형 위어를 월류하는 월류수심을 측정하여 유량을 계산하고 유량계측기에 의한 유량과 비교 및 검토하여 삼각형 위어를 설치하여 유량을 측정할 수 있는 능력을 기르는 실험이었다. 이론에 의하면 위어 월류량, 개수로 유량, 저수조 유량이 같아야한다. 하지만 측정결과를 가시화하였을 때 위어 월류량이 개수로, 저수조 유량보다 약 1/3, 1/10 크기로 현저히 작음을 확인할 수 있었고 이것은 위어의 실제 유체는 위어의 가정 사항을 따르지 않기 때문에 발생한 오차라고 봤다. 이 실험은 3가지 방법으로 유량을 직접 계산해보고 방법들의 차이와 오차에 대해서 생각해볼 수 있어 경험적인 면에서 의미 있는 실험이었다.

2.2. 실험 개요
위어는 수로를 가로막고 그 일부분으로 물을 흐르게 하여 유량을 측정하는 장치로서, 수위 증가, 유량 배분 및 조절 등의 목적으로 사용한다. 본 실험은 위어의 월류수심의 변화를 통해 이론상 유량과 개수로의 유속분포로 계산된 유량, 저수조의 변화 유량, 총 세 가지의 유량을 비교하는 것을 목적으로 실시한다. 저유량 흐름의 유량을 관측하기 때문에 유량의 작은 변화에도 월류수심이 크게 변하는 삼각 위어를 사용한다.
실험에는 삼각 위어 유량 공식 Q= {8} over {15} C``tan {theta } over {2} sqrt {2g} h ^{{5} over {2}}, 유량계수 C를 보정한 Q=1.32tan {theta } over {2} h ^{2.47} 개수로에서의 Q=VA=V TRIANGLE tA, 저수조에서의 Q= {h TIMES ab} over {T} 의 이론이 사용된다.

참고자료

· 이종석, 수리학실험, SaeRon Publishing Co., 2004, p.156-158
· 장대정 등 2명, 수리실험, 구미서관, 2012, p.174-176
· 송재우, 수리학, 구미서관, 2015, p.94-95, p.298-300
· James F. Cruise, Mohsen M. Sherif, and Vijay P.Singh, Elementary Hydraulics, Thomson, 2007, p.125
· 유체역학 제6판, 윤순현 외 5명, 교보문고