§ 본자료에서 약어정리NOM: Nominativ / 주격, 1격 GEN: Genetiv / 소유격, 2격 DAT: Dativ / 여격, 3격 AKK: Akkusativ / 목적격, 4격본 자료에서는 B1,B2 시험을 위한 자료를 이미 습득하였다는 가정하에, 이후 C1, C2 레벨에서 필 요한 부분만 추가적으로 요약 정리하였습니다. 만일 B1,B2과정에서 필요한 단어의 습득이 본인 스스로 미흡하다 느낄 경우, B1,B2를 위한 요약분을 추가 구매하여 학습하시길 권장합니다.(1) 전치사 : aufInfinitiv angewiesen sein~에 의지,의존하다
본자료에서 약어정리NOM: Nominativ / 주격, 1격GEN: Genetiv / 소유격, 2격DAT: Dativ / 여격, 3격AKK: Akkusativ / 목적격, 4격본 자료에서는 B1,B2 시험을 위한 자료를 이미 습득하였다는 가정하에, 이후 C1, C2 레벨에서 필요한 부분만 추가적으로 요약 정리하였습니다. 만일 B1,B2과정에서 필요한 단어의 습득이 본인 스스로 미흡하다 느낄 경우, B1,B2를 위한 요약분을 추가 구매하여 학습하시길 권장합니다.(1) 전치사 : alsansehen ~생각,간주되다als + AKKIch sehe ihn als meinen Freund an. / 나는 그를 내 친구라고 생각한다.dienen ~근무,사용되다.als + NOMDas ehemalige Gefängnis dient jetzt als Museum. / 전 감옥은 이제 박물관으로 사용됩니다.(2) 전치사 : anändern 바꾸다, 변경하다an + DATAn dem Vortrag musst du noch einiges ändern./ 강의에서 몇 가지 사항을 변경해야합니다.fehlen ~가 부족하다an + DATIm Krisengebiet fehlt es an Nahrungsmitteln./위기 지역에는 식량부족이 발생합니다.
(1)전치사: alsanerkannt sein (~로 잘 알려진) | als + NOM | Er ist als Experte überall anerkannt. /그는 모든 곳에서 전문가로 인정받고 있습니다.bekannt sein (~로 유명하다) | als + NOM | Der Autor ist als Kämpfer für den Frieden überall bekannt. /저자는 어디에서나 평화를 위한 투사로 알려져 있습니다.(2)전치사: anadressiert sein (송부된, 보내진) | an + AKK | Das Paket ist nicht an Sie adressiert. /그 소포는 당신에게 송부되지 않았습니다.beteiligt sein (~가 관여되다) | an + DAT | Die Firma ist an dem Projekt finanziell beteiligt. /회사는 이 프로젝트에 재정적으로 관여합니다.gewöhnt sein ~에 익숙해져 있다an + AKKIch bin an diese Hitze nicht gewöhnt./ 나는 이 열에 익숙하지 않다.interessiert sein 관심이 있다an + DATDie Konkurrenz ist an unseren Arbeitsergebnissen interessiert./ 경쟁은 우리의 작업 결과에 관심이 있습니다.
§ 본자료에서 약어정리NOM: Nominativ / 주격, 1격GEN: Genetiv / 소유격, 2격DAT: Dativ / 여격, 3격AKK: Akkusativ / 목적격, 4격(1) 전치사 : alsInfinitiv Ergänzung Beispielsatz / 해석arbeiten(일하다) | als + NOM | Frau Müller arbeitet bei Siemens als Sekretärin. / Müller는 Siemens에서 비서로 일하고 있습니다.beschreiben (설명하다) |als + AKK | Die Störungen werden als ungewöhnliche Reaktionen beschrieben. / 장애는 비정상적인 반응으로 설명됩니다.bezeichnen (묘사하다) | als + AKK | Er bezeichnete mich als Experten. /그는 나를 전문가라고 불렀습니다.gelten (~로 통하다) | als + NOM |Er gilt als Experte. / 그는 전문가로 간주됩니다.sehen 보다, 관찰하다als + AKK, Inf. mit zuIch sehe das als gute Gelegenheit, mich weiterzubilden./ 나는 이것이 교육을 계속할 수 있는 좋은 기회라고 생각합니다.(2) 전치사 : anInfinitiv Ergänzung Beispielsatz / 해석sich anpassen 적응/순응하다an + AKKWir müssen uns an die neuen Bedingungen anpassen./ 우리는 새로운 조건에 적응해야합니다.arbeiten 일하다an + DATKerstin arbeitet an einem Gymnasium./ Kerstin은 고등학교에서 일합니다.
목 차I. 서론1. 실험 의의2. 실험 목적II. 본론1. 관내 유동에 대한 이론적 고찰1.1 관내 유동에서 마찰계수와 주손실 관계1.2 관이음(pipe fitting)에서의 부손실1.3 유량계의 토출 계수2. 관로 마찰 실험 장치2.1 장치 설명2.2 장치의 제원2.3 실험과정3. 실험결과III. 결론1. 이론오차2. 기계오차3. 개인오차Ⅰ. 서론1. 실험 의의11기계공학을 배우고 연구하는 사람에게 유체의 유동에 관한 연구는 필수적 분야라고 할 수 있다. 실생활에 사용되는 모든 것은 유체의 영향을 받고 이것들을 설계하기 위해서는 주변유체의 흐름을 반드시 고려하여야만 한다. 이러한 유체의 압력이나 마찰로 인한 손실을 수치화 하여 감소시키는 것은 설계와 제작에 의미를 갖고 있는 공학자에게 있어서 의미 있는 일이라고 할 수 있다. 따라서 관로마찰 실험에서는 이러한 관로에 흐르는 유체의 마찰로 인한 압력 강하 및 속도, 난류의 성질 등 기초적인 특성 파악을 목적으로 한다. 이번 실험의 의의는 이러한 유체의 특성들을 실험을 통해 측정 및 획득하여 실제 설계에 응용 및 적용할 수 있는 기초적인 기술 습득에 있다.2. 실험 목적* 관로 마찰 실험 장치의 사용기술 습득* 수축 및 확대 관에 대한 압력강하 및 속도에 관한 자료 습득* Vanturi. Nozzle, Orifice 유동을 통한 각 실험값 습득* 각 실험을 통하여 얻은 자료 값을 통해 압력 손실값 습득* Moody Chart 사용법 습득 및 실험 오차 판단* 연속 방정식, 베르누이 방정식과 같은 이론과 실제의 접목Ⅱ. 본론1. 관내 유동에 대한 이론적 고찰관내의 유동은 벽에서 점성에 의해 경계층이 발달되어 관의 중심으로 성장하게 된다. 이러한 경계층이 관의 중심까지 성장하게 되면 이 후에는 관내의 유동의 속도 분포가 더 이상 변화하지 않는다고 가정하게 되는데 이를 “완전히 발달된 유동(fully developed flow)" 이라고 부른다.입구에서부터 완전히 발달된 유동이 발생하는 위치까지의 거리를 관 입구 길이t)에서의 압력차를 측정하여 이론적인 비압축성, 정상 베르누이 방정식을 이용하여 이론적 유량을 계산한다. 실제 유량은 마찰 등으로 인하여 이론 유량과 차이가 발생되는데 이러한 이론 유량에 대한 실제 유량의 비를 토출계수(discharge coefficient) 라고 정의한다. 유량계 제조사는 표준유량을 사용하여 제작/ 생산한 차압 유량계의 토출 계수에 대한 성적표를 제시해야 한다.1.1 관내 유동에서 마찰 계수와 주손실 관계1.1.1 마찰 계수완전히 발달된 관내 층류 유동에 대하여 고찰해 보자. 관심이 되는 관내 유동에 대해 미세 제어부피를 설정하고 여기에 선운동량 방정식과 유체 점성의 정의를 적용하여 속도 분포를 구하면 포물선형을 얻게 된다. 이렇게 얻은 속도 분포를 이용하여 유량을 표현하고 이것으로부터 압력강하에 대한 표현을 구하면TRIANGLE P= {128` mu `L`Q} over {pi `D ^{4}} ---- (1-1)(유도과정은 유체역학 책 참고). 여기서mu는 유체의 점성(molecular viscosity), L은 압력 강하를 계산한 관 길이이고, Q는 유량, D는 관 직경이다. 주손실은 관의 길이와 유체의 동압에 비례하고 직경에 반비례한다는 것은 실험적으로 증명이 되어있다. 따라서 주손실을 식으로 표현해 보면h _{m} SIM ` {L} over {D} {V ^{2}} over {2g} V는 관내의 평균 속도이고 g는 중력 가속도이다. 비례상수는 관의 마찰 정도에 따라 다르게 되므로 비례상수를 마찰 계수라고 부르며f로 표시하자. 그러면,h _{m} =f {L} over {D} {`V ^{2}} over {`2g} ----(1-2)1.1.2 주손실입구와 출구가 각각 하나 뿐인 관에서 비압축성, 정상상태 에너지 방정식을 적용하면dot{Q} =` dot{m} (u _{2} -u _{1} )`+` dot{m} ( {P _{2} -P _{1}} over {rho } )`+` dot{m} g(z _{2} -z _{1} )`+#``````````` in 이러한 이음을 통과하게 될 때 에너지를 잃게 되는데, 이런 에너지 손실의 주원인은 통과하기 전과 통과한 후의 유선의 형상이 박리와 난류 등으로 크게 달라지면서 발생하게 된다. 이런 에너지 손실을 부손실이라 한다. 마찬가지로 실험적 검증에 의하면 이 부손실들은 유동의 동압에 비례하는 것으로 알려져 있다. 따라서 부손실을 식으로 표현하면h_{ `k } =K { V^{ 2 } } over { 2g}---- (1-6)부손실의 차원도 [L]이다. 비례상수 K는 관이음의 손실 계수를 의미한다.앞 절과 유사한 방법으로 이음을 포함한 제어부피를 설정하고 비압축성, 정상 에너지 방정식을 적용하여 정리하면 다음과 같은 결과식을 얻게 된다.LEFT ( {P _{1}} over {rho g} + {V _{1} ^{2}} over {2g} +z _{1} RIGHT ) - LEFT ( {P _{2}} over {rho g} + {V _{2} ^{2}} over {2g} +z _{2} RIGHT ) `=h _{k} ----- (1-7)첨자 1은 이음의 상류(upstream)이고 2는 하류(downstream) 이다. 같은 논리로 이음의 앞과 뒤에서 압력을 측정하게 되면 식(1-7)에서h_{ k }가 구해지고 이것을 식(1-6)에 대입하면 각각의 관이음에서의 손실계수,K를 실험적으로 얻을 수 있다.1.3 유량계의 토출 계수관을 통과하는 유량을 간단히 측정하는 방법으로 차압 유량계가 많이 사용된다. 이런 차압 유량계의 종류는 오리피스, 노즐, 벤츄리형[그림1-2]이 대표적이다.[그림1-2] 차압유량계(a) 노즐 (b) 오리피스 (c) 벤츄리형이들은 모두 상류와 유체가 통과하는 최소 면적 위치, 목에서의 압력 차이를 측정하여 유량을 구한다는 점에서 같은 기본 원리가 적용이 된다. 유량계를 가장 쉽게 제작 할 수 있는 형태는 오리피스 형태이다. 다음은 노즐, 그리고 벤츄리 순으로 제작이 점점 까다롭다고 할 수 있다. 그러나 오리피스를 통과하면서 발생하는 압력 손실이 매우 크므로, 압력 강하가변화한다.2. 관로 마찰 실험 장치2.1 장치 설명실험 장치의 오른 쪽에 설치된 물탱크에서 펌프로 물을 관에 공급한다. 이때에 공급되는 물의 유량은 펌프 출구의 게이트 밸브로 조절한다. 공급된 물은 유량계를 거치고 장치의 상부에 있는 탱크 (weir)를 거쳐서 수직으로 내려와서 수평으로 설치된 관을 통해 오른쪽 물탱크로 돌아오면서 순환하게 된다. 수평으로 설치된 관들에는 여러 직경의 관에서의 마찰 계수와 관이음들의 손실계수를 얻기 위해 적합한 곳에 여러 압력 탭들을 만들고, 이를 비닐튜브로 다관 마노미터에 연결하여 압력 차이를 기록할 수 있도록 제작되어 있다.← 상부탱크유량계 →급확대/급축소관90° elbowNozzleVenturi2.2 장치의 제원[표 2.1] 관 직경관 내경D _{i} [mm]관 1,237.7관 328.0관 416.7[표 2.2] 이음 및 유량계D [mm]d [mm]벤츄리37.718.85노즐28.012.0오리피스16.710.0축소관37.718.85급수축관37.718.852.3 실험과정① 장치의 오른 쪽 물탱크에 물을 약 2/3채운다.② 펌프의 전원 스위치를 “ON"시킨다.③ 펌프 토출구의 게이트 밸브를 연다.④ 측정하고자 하는 관의 출구 밸브를 열고 나머지 관들의 출구 밸브는 모두 잠근다.⑤ 펌프 토출구의 밸브와 관 출구의 밸브의 개폐 정도를 조절하여 상부의 탱크(weir)에서 물이 넘치지 않도록 한다(이때에 대기에 노출된 다관 마노미터 액주의 수두 높이가 변화하지 않게 된다.)⑥ 측정하는 관에 설치된 압력 탭 위치에서 압력들을 수두 높이로 기록한다.⑦ 유량을 기록한다.⑧ 다른 관에 대해서도 과정 4부터 7까지를 반복한다.⑨ 유량을 변화시켜서 과정 4부터 8까지를 반복한다.⑩ 자료를 정리하고 결과를 계산하고 실험 결과를 다른 자료와 비교한다.- 관의 마찰계수와 레이놀즈수의 관계 : Moody선도와 비교- 이음의 손실 계수 : 유체 역학 교재 혹은 부록의 자료와 비교- 유량계의 토출계수와 레이놀즈수의 관계⑪ 결과 분석에 대한 토의를 한다.3.48.8유동속도 [m/s]0.522562.09024실험이론손실계수 K0.5440.325수두손실높이 h [m]0.330.281[실험 3]은 유체의 흐름 중 파이프의 직경이 급격하게 축소하여 생기는 유동의 박리에 의한 수두손실을 측정하는 실험이다. 실험에 의한 손실계수는 0.544이고 Table에 의한 이론적 손실계수는 0.325로 오차는 67.4%이다. 급축소 부분의 두 압력측정구의 거리는 엘보우에 비해 거리가 짧은 편이고 재질도 아크릴 비슷한 재질이기 때문에 금속 파이프보다 표면조도가 낮아 파이프 벽면마찰에 의한 영향은 엘보우 보다 낮다고 생각할 수 있다. 하지만 축소부분에서 vena contracta가 발생하여 출구부분의 속도는 계산한 값 보다 더 클 것이다. (vena contracta에 의해 출구의 면적이 더 작아지는 효과가 생긴다.) 이로 인해 실험적 K값을 계산하는데 영향을 주어 오차에 영향을 미치게 된다.[실험4] 급확대 파이프의 부손실유량 [L/min]35입구출구파이프 직경 [cm]1.8853.77측정수두높이 [cm]49.554유동속도 [m/s]2.090240.52256실험이론손실계수 K0.73540.55수두손실높이 h [m]-0.045-0.0863[실험 4]는 실험 3과 반대로 파이프의 직경이 급격하게 확대하는 과정에서 생기는 유체의 수두손실을 측정하는 실험이다. 실험에 의한 손실계수는 0.7354이고 Table에 의한 이론적 손실계수는 0.55로 오차는 33.7%이다. 오차의 원인은 [실험 3]과 비슷하다.[실험5] 오리피스 유량계의 토출계수beta 레이놀즈수 Re0.598825284입구목파이프 직경 [cm]1.671파이프 단면적[m2]0.0002190.000079측정수두높이 [cm]114.212.7실험이론유량 [L/min]2022.68입구속도[m/s]1.5221.726목 속도[m/s]4.2194.7843토출계수C _{d}0.8820.625[실험 5]는 오리피스 유량계의 내부 마찰이나 vena contracta에 의하여 실제 유량에 대한 이론적)