[수리학실험]연직 오리피스(Flow Through an Orifice)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
오리피스(orifice)란 수로의 측벽 또는 저면에 설치되어 물이 가득차 흐르는 규칙적인 유출구를 말하며 수량을 측정하거나 조절하기 위해 사용된다. 오리피스의 종류에는 작은 오리피스, 큰 오리피스, 수중 오리피스, 관 오리피스가 있으며 본 실험에서는 연직 오리피스(flow through an orifice)를 다루게된다. 연직 오리피스는 물이 실험장치를 통해 흐를 때 유량은 이상유체 가정 하에서의 값보다 상당히 작아지게 된다. 이와 같은 유량의 감소는 오리피스 수맥의 수축현상으로 인해 에너지 손실이 발생할 뿐 아니라 유속분포가 균등하지 않기 때문에도 일어난다. 이러한 연직 오리피스 즉, 수조의 밑바닥에 설치된 예연공(sharp edged orifice)을 통해 대기 중으로 물을 방출할 때 유량의 감소, 수맥의 수축 및 에너지 손실의 정도를 유량계수를 통해 측정하고자 하며, 더 나아가 베르누이(Bernoulli) 방정식의 활용과 실험장치의 조작법을 익히는데 목적이 있다.

3. 실험 기구 및 장치
가. 실험 재료
연직오리피스셑 및 HB, 수준기, SW, 버니어 캘리퍼스, 초시계
본 실험에서 사용된 FTO는 위의 그림에서와 같이 HB급수밸브에 의해 급수관을 통해 실린더내로 물이 공급되며 공급된 물은 실린더내에 설치된 정류장치에 의해 그 흐름이 안정된다. 실린더의 바닥에는 예연 오리피스가 수평으로 장치되어 있고, 실린더의 상단부에는 월류를 방지하기위해 월류관이 설치되어 있다.
실린더 바닥에는 얇은 관으로 수압관으로 연결되어있으며, 동압수두의 측정을 위해 오리피스 지름의1/2되는 지점의 아래에 쇠관이 놓이게 하였다.

참고자료

· 김가현, 수리학, 청운문화사, pp.107-109, 2003.
· 김문모 등, 기초수리학, 구미서관, pp.85-88, 1995.
· 심기화, 그림과기술 수리학, 일광, pp144-149, 1995.
· 안경모등, 수리학, 삼원출판사, pp.225-241, 1998.
· 윤용남, 기초 수리실험법, 청문각, pp.183-187, 1999.