● 베르누이 방정식베르누이의 방정식은 비압축성 유동(incompressible flow)에 대해서만 유효하다. 대부분의 경우 액체는 그 밀도가 일정하다고 생각할 수 있다. 따라서 이런 경우 액체는 비압축성이고, 그 유동은 비압축성 유동으로 생각할 수 있다. 기체의 경우는, 그 유동 속도가 매우 낮아 유선에 따른 기체의 밀도 변화가 무시할 만큼 작은 경우에 비압축성으로 간주할 수 있다.베르누이 방정식을 적용하기 위해서는 다음과 같은 가정이 만족되어야 한다.-유체는 비압축성이어야 한다. 압력이 변하는 경우에도 밀도는 변하지 않아야 한다.-유선이 경계층(boundary layer)을 통과하여서는 안 된다.-점성력(viscous force)이 존재하지 않아야 한다.-시간에 대한 변화가 없어야 한다(정상상태, steady state)베르누이 방정식의 원래 형태는 다음과 같다.여기서,v는 유선 내 한 점에서의 유동 속도g는 중력 가속도h는 기준면에 대한 그 점의 높이p는 그 점에서의 압력ρ는 유체의 밀도1. 베르누이 방정식의 활용예■ 데이슨 선풍기(날개없는 선풍기)날개없는 선풍기(데이슨 선풍기)는 스탠드와 고리형 몸통 두가지 부분으로 구성된다. 본체인 스탠드는 공기를 흡일할 수 있게 제트엔진 처럼 팬과 모터가 장착되어 있다.고리형 몸통은 스탠드로부터 빨려 들어온 공기가 흐를 수 있게 내부가 비어있으며 원을 따라 작은 틈이 나있다.우선, 스탠드의 팬을 작동하여 주변의 공기를 빨아 들인 선풍기는 이 공기를 고리의 몸통 내부로 올려 보내진다. 이 때 고리 내부의 공간은 스탠드보다 그 공간이 작기 때문에 연속의 방정식(단면적이 커지면 유속은 느려지고 단면적이 작아지면 유속은 빨라짐)에 의해 공기의 흐름은 88km/h정도로 빨라진다. 이에 더하여 고리 몸통의 작은 틈은 빨려들어온 공기의 속도를 가속시키는데 한 몫을 한다. 이렇게 작은 틈으로 나온 빨라진 공기에 의해 고리안쪽의 기압은 낮아지고 바깥쪽은 커지게 된다.(베르누이의 원리) 여기서 공기의 흐름이 빨라지게 하는 핵심적인 역 바람을 불게한다. 1.3mm의 작은 틈에서 빠져 나온 공기와 기압 차이로 인해 선풍기 바깥에서 안으로 들어오는 공기 때문에 공기의 양은 약 15배 정도 증가하게 되고, 이로 인해 시원한 바람을 느낄수 있다.■ 분무기(스프레이)같은 높이에서 유체가 흐를 경우 유체의 속력은 가는 관을 흐를 때 크고 굵은 관을 흐를때 작다. 따라서 가는 관에서 압력이 낮아서 물이 빨려 올라간다.■ 기화기(카뷰레터)연료를 미세하게 작은 입자로 만들어 공기와 혼합시켜 기화하기 쉽게 한 다음, 기관의 운전 상태에 따라 적절한 혼합 가스양을 공급하는 장치이다.초크 밸브를 통하여 흡입되는 공기 통로에 벤투리라는 가는 관을 두어 공기가 빠른 속도로 통과할 때 적정량의 가솔린을 빨아들이게 되는데, 스로틀 밸브가 있어 혼합가스양을 조절한다.■ 스핀킥(바나나킥)공의 회전 방향과 공기의 진행 방향이 같은 쪽은 공과 공기의 저항이 작아 공기의 속도가 빠르고, 그 반대인 쪽은 공과 공기의 저항이 커서 상대적으로 공기의 속도가 느려진다. 따라서 베르누이 법칙에 따라 공기의 속력이 달라서 생기 기압차에 의해 공은 기압이 낮은 쪽으로 마그누스 힘을 받게 된다.■ 변화구(커브)공이 왼쪽으로 진행하면서 시계방향으로 회전하는 경우 공의 위쪽은 공의 회전 방향과 같은 방향으로 공기가 지나가므로 공기의 저항이 적어 공기의 속도가 QK르고 따라서 기압이 낮아진다. 공의 아래 쪽은 공의 회전 방향과 반대 방향으로 공기가 지나가므로 공기의 속도가 느리고 기압도 높아진다. 그러므로 공은 압력이 낮은 위쪽으로 마그누스 힘을 받는다.■ 훅(hook)또는 슬라이스(slice)골프에서 훅은 풀이라고 하기도 하며 볼이 클럽에 맞아 진행하면서 왼쪽 방향으로 곡선을 그리면서 날아가는 것이고, 이와 반대로 슬라이스는 야구의 아웃커브와 같이 중도에서 오른쪽으로 구부러지는 볼을 말한다. 골프공의 표면에 오목 분화구 형태의 수많은 홈을 딤플이라 하는데. 이것이 와류를 줄여 비거리를 증가시켜주기도 하지만, 훅 이나 슬라이스를 나게 하기도 한다으로 공기가 지나가므로 공기 저항이 작아 공기의 속도가 빠르므로 기압이 낮아지고, 실린더 뒤쪽에서는 반대로 공기 저항이 커서 공기의 속도가 느리고 기압이 높다.따라서 힘을 배가 앞쪽으로 마그누스 힘을 받으므로 앞쪽으로 추진된다. 바람이 왼쪽에서 불 경우는 실린더를 반시계방향으로 회전시키면 역시 앞쪽으로 추진력을 얻을 수 있다.■ 비행기(앙력)비행기가 날기 위해서는 공기가 비행기를 위로 밀어 올리는 힘이 필요하다.이 힘의 비밀은 비행기 날개 모양에 있는데, 비행기 날개는 윗면이 아랫면보다 볼록하다. 공기가 비행기의 평평한 아랫면보다 볼록한 윗면을 지나갈때 마치 좁은 관 속을 지나는 거서럼 속도가 더 빨라지게 된다. 공기의 속도가 빠른 윗면은 기압이 낮아지고 상대적으로 평평한 아랫면의 기압은 높아지게 되는 것이다. 공기의 힘은 고기압에서 저기압으로 작용하므로 기압이 높은 아래쪽에서 위로 힘이 작용하게 된다. 다시 말해, 비행기 날개는 아랫면이 평평하고 윗면이 볼록한 형태로 되어있고, 날개 윗면을 따라 흐르는 공기가 아랫면보다 같은 시간에 더 긴 거리를 이동하기 때문에 속력이 빠르다.따라서 비행기 날개 윗면은 아랫면 보다 공기의 흐름이 빠르므로 압력이 낮아지고, 위쪽과 아래쪽의 압력 차이 때문에 비행기 날개 위쪽으로 알짜힘(양력)이 작용하여 비행기가 위로 뜨게 된다.물론 양력 발생에 있어서 중요한 것은 날개의 형태만이 아니라, 또 다른 변수는 날개의 받음각이다.날개는 앞쪽이 위쪽으로 적당한 각도로 들려 있는데다가 날개 모양의 곡면 때문에 날개로 접근하는 공기의 흐름을 변화시킨다. 날개로 접근하는 공기의 흐름은 날개 앞부분에서 날개와 부딪혀 두 갈래로 나뉘게 된다. 한 갈래의 공기의 흐름은 날개 위 곡면 모양을 따라 흐르게 되고, 다른 하나는 날개에 부딪혀 날개 아래쪽으로 꺾이게 된다.이때 날개와 꺾인 공기는 작용반작용 법칙인 뉴턴의 운동 제 3법칙에 의해 상호작용을 하여 비행기를 공기 중으로 띄우는 힘인 양력을 발생시킨다.즉, 날개는 공기의 흐름을 날개 아래쪽으로 초고속 선박 기술과 수면에서 뜬 상태로 이동하는 항공 기술을 접목해 만든 첨단 선박으로, 배의 날개를 수면 가까이에 있게 하여 날개 밑의 공기가 갇히는 해면효과를 일으킴으로써 양력이 커지는 원리를 이용한 것이다.■ 하드디스크우리가 쉽게 접할 수 있는 물건들에도 양력의 원리는 숨어 있다. 중요한 정보를 저장하는 하드디스크 드라이브가 좋은예이다.하드디스크에는 데이터를 읽고 기록하는 헤드와 데이터를 저장하는 플래터가 있다. 정밀한 데이터 처리를 위해서는 헤드가 플래터 위에 미세한 간격을 두고 떠 있어야 하는데, 이때 플래터의 회전에서 발생한 양력이 헤드를 띄우는 역할을 한다.■ 스포일러자동차의 경우 형상 자체가 날개의 모양을 닮았기 때문에 고속주행 시 원치 않은 양력이 발생하여 바퀴의 접지력이 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서 일부 자동차에는 날개의 형상과 반대의 형태를 지닌 스포일러를 자동차에 부착하여 양력을 저감시키도 한다.2. 오리피스,노즐,벤츄리관(차압식유량계)관 속에서의 순간적인 유량을 측정하기 위해 가장 흔히 쓰이는 장치는 오리피스 유량계,노즐 유량계,벤츄리 유량계이다. 이들 유량계는 관의 유동면적을 감소시켜 속도를 증가시키고, 이에 따라 압력이 감소된다는 원리에 의해 작동된다. 압력차와 속도의 관계는 유량측정에 이용된다.1) 오리피스오리피스는 조임부의 형태와 위치 및 상하류측의 압력차를 측정하기 위한 압력취출 구멍등에 있어서 매우 다양한 종류로 분류할 수 있으며, 조임부 위치와 모양에 따른 구분은 동심, 편심 및 반원 오리피스로 나눈다. 오리피스 플레이트 가운데 즉, 유체가 통과하는 부분의 형태는 직각날 형,콘형,사분원형 모양으로 되어 있다, 여기에서 가장 보편적이고 널리 사용되고 있으며, 한국 공업규격 및 ISO 5167에서 채택하고 있는 오리피스는 동심 직각날형 오리피스 플레이트이다. 편심 또는 반원 오리피스는 주로 이물질이 많은 유체측정에 사용되어 왔으며, 조임부의 유입부분 형태가 콘형이나 사분원형은 비교적 점도가 큰 액체의 유량측정에 적합하다. 고 있으며, 한국공업규격 KSA 0612에는 D 및 D/2 탭대신 축류탭 방식을 채택하고 있는데, 축류탭 방식은 오리피스 상류측 의 압력 구멍은 D 및 D/2탭 방식의 위치와 동일하나 오리피스 하류측 압력 구멍은 오리피스 유량계 직경비 β의 변화에 따라 0.84D 위치로 부터 0.34D 위치범위의 가변적인 위치의 값을 갖게 하는 것으로써, 이는 하류측 차압 구멍이 가급적 축류점위치에 오도록 하는데 그 근거를 두고 있다. 이와같은 축류탭 방식은 D 및 D/2탭 방식에 비해 별다른 잇점을 갖지 못할 뿐 아니라 제작상 불편과 복잡성을 초래 하여서 규제규격 ISO 5167 에서는 채택하고 있지 않다.파이프 단면상에서 압력탭 위치는 측정대상 유체의 종류에 따라 일반적으로 다음과 같은 사항을 지키는 것이 바람직하다,- 액체의 경우 : 수평으로부터 상하방 45°이내- 건조기체의 경우 ; 수평방향 30° 이상되는 위치- 스팀 및 기타 증기 : 수평방향이와같은 위치선정은 유체내의 이물질,액체내의 기포등으로 인한 차압측정의 오차요인을 배제함은 물론 압력 전송관의 막힘등을 방지하기 위해서다2) 노즐노즐이 언제부터 사용 되었는지는 확실치 않으나 19세기 독일에서 많이 사용되었다. 노즐 역시 다양한 종류가 사용되고 있으나 KSA 0612 및 ISO 5167에서 채택하고 있는 노즐은 ISA에서 1932년 채택한 ISA 1932 노즐과 타원 노즐 두가지다.노즐형상은 유체흐름에 의한 유선형로를 많이 따르고 있기 때문에 유체 중에 이물질에 의한 마모등의 영향은 직각날 오리피스에 비해 매우 작은편이며, 유출계수는 전 측정범위에서 0.9 ∼ 0.99 범위로 동일한 직경,동일 차압을 발생시키는 오리피스에 비하여 약 65 %정도 많은 유체를 흘릴 수 있다.노즐이 측정 유체중에 이물질에 의한 마모등에 강하기는 하지만 유체중 고압 입자가 지나치게 많이 들어 있는 경우에는 노즐을 사용할 수 없다.일반적으로 노즐은 수직 관로상에서 유입부가 윗쪽으로 설치하는 것이 바람직하며, 액체보다는 기체 유량측정에 더다.
1. CNC 개요-CNC 란 Computerized Numerical Control 또는 Computer NC의 약자로서 컴퓨터가 내장된 수치제어 공작 기계를 말한다. 각 학교 현장에 보급된 자동화 기계 중 CNC기계를 보통 NC기계라고 하고, 범용선반(수동 선반)에 콘트롤러(controller)를 장착한 공작기계이며, 입력한 가공 프로그램에 따라 원형의 공작물을 가공한다.2. CNC 선반의 원리정보 처리 회로로부터 받은 펄스는 비교회로에서 전부 기억 저장되고 DAC에 순차적을 보내어 저장된 전기적 펄스의 수에 비례하는 전압을 순차적으로 발생증폭시켜 직류 서보모터를 회전시킨다. 이때 서보머터의 회전량 만큼 검출기에서 펄스가 발생된다. 이 전기적 펄스가 피드백 되어 비교 회로에 저장된 입력 전기 펄스를 하나씩 감소시켜 비교회로의 저장된 전기적 펄스가 0이 되면 서보모터는 정지하게 된다. 위치 검출에 어떻게 하느냐에 4가지로 분류된다.①개방회로방식②반폐쇄 회로 방식③폐쇄회로 방식④복합 회로 방식이중에서 반폐쇄 회로방식이 가장 널리 사용되며 고정밀도가 요구되는 경우나 대형 기계로 고정밀도가 요구되는 경우는 폐쇄회로 방식이나 복합 회로 서보 방식이 사용된다.3. CNC 선반의 장점-다품종 소량(대량) 생산 가공에 유리하다.-복잡한 형상이라도 가공이 쉽다.-생산성이 향상된다.-작업 시간이 일정하므로 준비시간이 단축된다.-가공조건을 일정하게 유지하고 품질이 균일화된다.-작업의 효율성이 향상된다.-공장의 무인화가 가능하다.-경비가 절감된다.(공구비, 원가, 인건비)4. CNC 선반의 구조-전자장치인 콘터롤러는 기계를 작동시킬 수 있는 CNC 시스템 프로그램, PLC 프로그램, 서보모터 등으로 구성되어 있고, 기계본체로는 범용선반의 구조와 유사하게 구성되어 있고 주축대(head stock), 척(chuck), 회전공구대, 심압대(tail stock), 베드(bed), 왕복대, 이송장치, 유압장치 등으로 구성되어 있다.◆주축대(head stock) : 주축대는 스핀들 서보모터uck)을 회전시키고, 척에 물린 공작물을 회전시킬 수 있는 시스템이다. 일반적으로 주축의 회전은 무단변속으로 회전수를 프로그램에 의해 지령하고, 변속장치가 없는 소형기계와 변속장치가 있는 중형 이상의 기계가 있다. 그리고 벨트 전동으로 슬립이 발생되는 문제를 해결하는 포지션 코더(position coder)가 설치되어 실제 공작물의 회전수를 검출한다.◆척(chuck) : 주축 선단에 부착되어 공작물을 척킹(chucking)하는 척은 유압으로 작동하는 유압척과 공기압력으로 작동하는 공압척 및 특수척이 사용된다. 척죠(chuck jaw)를 작동시키는 실린더는 로터리 실린더를 사용하여 공작물 회전중에도 공작물 물림압력이 저하되지 않는다. 공작물의 형상이나 재질에 따라 척의 압력을 조절하여 공작물이 변형되지 않고 이탈하는 것을 방지할 수 있고, 주로 유압척(Hydraulic Scroll chuck)과 소프트죠(soft jaw)가 사용된다.◆회전공구대 : 범용선반에 사용되는 공구대(tool post)와 같이 공구를 장착하는 기계장치로서 회전 공구대(turret)와 갱(gang)타입 공구대가 있다. 회전 공구대는 회전 드럼에 각종 공구를 장착하여 프로그램에 의해 선택하여 사용한다. 일반적으로 사용되는 회전 드럼의 분할 수는 4∼12개이고, 매회 공구선택의 위치 정밀도는 회전 공구대 내부의 큐빅 커플링(cubic coupling)에 의해 정밀한 위치를 결정을 하게 구성되어 있고, 회전드럼의 회전력은 유압 또는 전기모터로 회전시킨다. 갱타입 공구대는 회전 공구대가 없이 테이블 위에 나열식으로 공구를 설치하여 고정시킨 방식으로 공구선택 회전시간을 줄일 수 있어 공정수 가 적은 소형제품의 대량생산에 적합하여 소형 CNC 선반에서 많이 적용되고 있다. 하지만 공작물과 공구의 간섭 때문에 공구를 많이 설치할 수 없고, X축의 이동량이 많아 X축의 정밀도 저하가 발생된다.◆심압대(tail stock) : 심압대(tail stock)의 사용은 가늘고 긴 공작물이나 척에 고정된 상태가심을 지지하는 장치이다. 심압대 스핀들에 회전센타(live center)를 끼워 공작물을 지지 한다. 범용 선반과 달이 유압이나 공기압을 사용하여 공작물을 지지하기 때문에 드릴과 같은 공구를 끼워 사용할 수 없다.◆베드(bed) : 선반의 몸체로서 주축대, 심압대, 왕복대 등을 올려 놓을 수 있는 구조로 되어 있다. 주로 특수 주철을 사용하며, 내마모성을 높이기 위해 표면 경화 처리를 한다.미끄럼면은 연삭가공 또는 스크레이핑(Scraping)해 정밀도를 높이고, 미끄럼면의 단면 모양은 산형과 평탄형, 복합형이 주로 사용되고 있다.◆왕복대 와 이송장치 : 공구대 위에 설치되어 있으며, 이 공구대 를 전후좌우로 움직여서 적당한 절삭길이를 정하여 칩을 만들거나 가공물을 절삭한다. 왕복대는 선반 베드의 상부에 위치하며, 주축대와 심압대 사이에 있다. 베드 위를 미끄러져 움직이는 부분인 새들(saddle)과 이송 나사를 둘러싸고 있는 부분인 에이프런으로 구성되어 있다. 왕복대 위의 스윙은 왕복대에 접촉됨이 없이 주축에 장치할 수 있는 가공물의 최대지름을 뜻하는데, 선반의 크기를 나타내는 데 사용된다.◆서보모터(servo motor) : 서보모터(servo motor)는 범용기계와 비교해 보면 핸들을 돌리는 손에 해당하는 부분으로 머리에 해당되는 정보처리회로(CPU)의 명령에 따라 공작기계 테이블(table)등을 움직이게 하는 모터(motor)이다. 일반 3상 모터와는 달리 저속에서도 큰 토오크(torque)와 가속성, 응답성이 우수한 모터로서 속도와 위치를 동시에 제어한다.속도제어와 위치검출을 하는 장치를 엔코더(encoder)라 하고 일반적으로 모터 뒤쪽에 붙어있다. 광학식 엔코더의 구조는 발광소자 에서 나오는 빛은 회전격자와 고정격자를 통과하고 수광소자 에서 검출한다. 회전격자는 유리로 된 원판에 등 간격으로 분할이 되어 있다. 분할의 개수는 모터의 명판에 있는 펄스(pulse)로 알 수 있다.(예, 2000, 2500, 3000, 6000 펄스 등이 많이 사용된다반에서는 X축, Z축으로 구성된다. 각각의 축을 따로 제어하는 것은 물론 동시에 제어하는 것도 가능하다.◆좌표계의 종류①기계 좌표계-기계 원점을 기준으로 정한 좌표계-기계좌표의 설정은 전원 투입 후 원점 복귀 완료시에 이루어진다.-기계에 고정되어 있는 좌표계이고 금지 영역 등의 설정 기준이 되며 기계 원점에서 기계 좌표값은 X0, Z0이다.-공구의 현재 위치와 기계 원점과의 거리를 알려고 할 때 사용할 수 있다.②절대 좌표계(공작물 좌표계)-가공 프로그램을 쉽게 작성하기 위하여 공작물 중심선상의 임의의 점에 잡은 프로그램 원 점을 기준으로 정한 좌표계로 프로그래밍할 때 이곳을 기준으로 치수를 명령한다.-좌표어는 X, Z를 사용한다.-G50 명령을 이용해서 각 공작물마다 설정한다.③상대 좌표계-일시적으로 좌표를 0으로 설정할 때 사용한다. (현재의 위치가 원점이 된다.)-좌표어는 X축은 U, Z축은 W이다.-공구 세팅, 간단한 핸들 이동, 좌표계 설정 등에 사용된다.◆기계 원점과 프로그램 원점기계 원점-기계 원점(Machin Reference Point)이란 기계상에 고정된 임의의 지점으로, 프로그램 및 기계 조작시 기준이 되는 위치이다. 이점은 기계를 제작할 때에 제작회사에서 정한 점이며, 전원을 투입하고 최초 한 번은 기계 원점 복귀를 해야만 기계좌표계가 성립된다.프로그램 원점-기계 원점을 기준으로 프로그래밍을 하면 좌표 계산이 복잡해진다. 따라서 프로그램을 쉽게 작성하기 위해서 프로그래머가 공작물 중심 상의 임의의 점을 원점으로 삼아 프로그래밍하게 되는데, 이 점을 프로그램 원점 또는 공작물 원점이라고 한다. 프로그램 원점은 그림과 같이 설정하는 것이 일반적인데, 도면 치수 표기 방법이나 공작물 형상 등에 따라 결정할 수 있다. 오른쪽 단면을 원점으로 하면 Z축 방향의 절삭 명령값은 (-)가 되며, 절삭, 비절삭의 프로그램 확인이 쉽다.왼쪽 단면을 원점으로 하면 도면 치수와 같은 수치로 명령값을 줄 수 있고, 가공 치수의 프로그램 확인이 쉽다. 일반적으로 기계가 프로그램 원점이 어디에 있는지 알지 못하기 때문에 공구의 위치와 프로그램 원점과의 관계를 알려주는 작업이 필요하기 때문이다. 이 작업을 좌표계 설정이라고 하고, G50으로 명령한다. 좌표계가 설정되면 공구의 출발 위치와 공작물 좌표계가 설정되기 때문에 가공을 시작할 때 공구는 좌표가 설정된 지점에 있어야 하며, 또 공구 교환도 이 지점에서 이루어지기 때문에 이 지점을 시작점(Start Point)라고도 한다.◆좌표 명령 방법1)절대치 명령과 증분치 명령①절대치 명령이란 이동하고자 하는 점이 프로그램 원점으로부터 계산된 좌표계의 좌표값으로 주어지며, 주소어는 X와 Z를 사용한다.②증분치 명령 방식은 공구의 현재 위치를 기준으로 이동해야 할 위치까지의 거리와 방향을 명령하는 것으로, 주소어는 U와 W를 사용한다.③절대치 명령과 증분치 명령은 한 명령절 내에서 함께 사용되며, X, Z로 명령하면 절대로, U, W로 명령하면 증분으로 인식된다.2)직경 지정과 반경 지정-범용 선반에서 직경을 5mm 깎으려면 핸들의 눈금을 2.5mm 돌려야 한다. 이 방법을 NC선반에 적용하면 직경 35.13mm를 가공하기 위하여 X17.565mm를 명령해야 한다. 따라서 반경 치수 계산에 불필요한 시간과 노력이 따르므로 NC선반에서는 직경 지정을 기본 설정값(파라미터)으로 선택하여 사용한다. 이것은 프로그램에서 지정하는 것이 아니라 NC장치에 저장된 파라미터를 선택하는 것이다.①직경 지정이란 공작물의 직경값을 가공 명령값으로 사용하는 방법이다.②원호 가공, 고정 사이클의 테이퍼 절삭 등의 I, K, R값은 증분치 명령 방식으로 반경 지정을 해야 한다.3)설정 단위-NC선반에서 프로그램시 명령 가능한 치수를 의미하는 것으로 NC장치의 기능 정도에 따라 달라진다.①최소 입력 단위 : NC장치에 입력할 수 있는 최소의 입력 단위. 보통 0.001mm②최소 이동 단위 : NC기계가 이동 가능한 최소 이동 거리. 보통 0.001mm4)좌표값 입력 방법미터 방식(Metric)으로 좌표값용한다.
■ 벤츄리관을 지나는 유동◆실험목적이 실험에서는 유동이 벤투리관(venturi tube)을 지날 때, 벤투리관의 내부에서의 속도와 압력을 측정하여 벤투리관의 특성에 대하여 알아본다. 또한 유량을 측정하여 이론값과 실험값을 비교하고, 이 값들로부터 벤투리관의 유량계수(discharge coefficient)를 구해 본다.◆ 이 론비압축성 유동이 벤투리관을 지나갈 때 에너지손실이 없다고 가정하면, 각 부분에서의 유속과 수두(head)의 관계식은 다음과 같이 된다.{U_1 ^{```2}} OVER 2g `+`h_1 `=`{U_2^{```2}} OVER 2g `+` h_2 `=`{U_n ^{```2}} over 2g `+`h_n(5.29)여기서U_1 ,~U_2 ,~ U_n은 각각1,~2,~n에서의 속도이다. 연속방정식으로부터U_1 a_1 `=`U_2 a_2`=`U_n a_n`=`Q(5.30)여기서a_1 ,~a_2 ,~a _n은 각각1,~2,~n의 단면적이다. 그리고Q는 discharge rate로 그 값은 일정하다. 식 (5.29)과 식 (5.30)을 결합하면, 다음과 같은 식을 얻게 된다.{U_2^{```2}} OVER 2g LEFT ( a_2 over a_1 RIGHT ) `+`h_1 `=`U_2^{```2} OVER 2g `+`h_2(5.31)식 (5.31)에서U_2에 대하여 풀면U_2 `=` ROOT {{2g(h_1 `-`h_2)} over {1`-` LEFT ( a_2 over a_1 RIGHT )^2} }그러므로, 이론적인 discharge rate 는QQ `=`a_2~ ROOT {{2g(h_1 `-`h_2 )} over {1`-` LEFT ( a_2 over a_1 RIGHT )^2} }(5.32)가 된다.그러나 실제는 에너지손실이 있으므로, 측정된 유량Q는 계산된 것보다 적게된다. 그러므로 유량계수C를 도입하면, 실제유량은 다음과 같이 쓸 수 있다.Q `=`Ca_2~ ROOT {{2g(h_1 `-`h_2 `)} over {1`-` LEFT ( a_2 over a_1 RIGHT )^2} }(5.33)또, 이론적인 벤투리관의 압력분포는 다음과 같이 주어진다.h_n`-`h_1`=` {U_1^{```2} `-`U_n^{```2} } over 2g(5.34)이 압력분포를 실제값과 이론값을 비교하기 위하여(h_n `-`h_1 )의 을항U_2^{```2}`/` 2g으로 나누면, 식 (5.24)는 다음과 같이 쓸 수 있다.{h_n`-`h_1 } over {U_2^{```2} OVER 2g} `=`{U_1^{```2}`-`U_n^{```2} } over U_2^{```2}(5.35)여기에 연속방정식을 대입하면 이론적인 압력분포는 단면적의 비로서 나타낼 수 있다.{h_n`-`h_1 } over {U_2^{```2} OVER 2g} `=` LEFT ( a_2 over a_1 RIGHT )^2`-` LEFT ( a_2 over a_n RIGHT )^2(5.36)◆ 실험장치ABCDEFGHJKL*************26782102(1)(2)◆ 실험결과● 각각의 치수별 벤츄리 미터의 수두차● 7개의 유량에 따른 유량계수 및 수두차◆ 고찰 및 결론이번실험은 벤추리메터를 이용한 유량의 측정과 유량계수를 구하는 실험이었다.실험관내 압력 분포는 벤츄리미터의 목부분이 가장낮게 나타났으며 유량이 빠를수록 변화폭이 크게 나타났다.실험의 결과에서 보듯이 유량계수가 0.76 ~ 0.99 이고 평균값이 0.84 로 나왔다. 이론치0.97~0.99와 비교에서 차이가 많았으며 비교적 부정확한 실험이었다.우선 시간을 측정하는데 사람의 손으로 측정한 것이 원인이 될수있을것이다.아무리 정확히 측정하려 하여도 사람의 반응속도가 있으므로 정확하게 측정되기는 어려웠기 때문이다. 또 관내의 물의 기포 발생으로 인한 부정확한 유량 계산을 들 수 있다.그리고 눈으로 보는 오차값과 육안으로 보는것이기 때문에 오히려 오차가 나지 않는게 더 이상할수도 있다. 그러므로 정확한 값을 얻기에는 부적합하나 근사적값을 구할 수가 있었다.
◆실험목적 레이놀드 실험장치를 사용하여 층류와 난류의 상태를 관찰하고 수온, 유량 및 유속을 측정하여 흐름 의 상태와 레이놀즈수의 관계를 이해함에 그 목적이 있다.◆ 이 론파이프내의 유체유동은 층류 또는 난류 유동이 있다. 존재에 의하여 생기는 현상이며 대단히 복잡한 운동을 한다. 점성의 영향은 유체유동을 층류와 난류의 유체유동을 일으키게 한다. 영국의 수학자 Osborn Reynold는 간단한 실험 장치로 두 가지 종류의 유동에 대한 차이를 구분하였다. 물이 지름 d인 파이프를 평균속도 V로 흐를 때, 중간에 뜨는 물감을 분사시키면 다음과 같은 특성이 관찰된다. 충분히 “적은유량”에 대해서 물감이 유체 내에서 그리는 선(유맥선)은 분자에 의한 확산 때문에 유체 속으로 스며들어 약간 번지기는 하지만 거의 명확한 선을 나타낸다. 충분히 많은 유량과 충분히 적은 유향의 “중간 정도의 유량”인 경우는, 물감이 그리는 선은 시간과 공간에 대해 요동하며 간헐적으로 불규칙한 운동형태가 선을 따라 나타난다. 반면에, “충분히 많은 유량”에 대해서는 물감선이 불규칙한 형태로 전 영역에 걸쳐 순간적으로 퍼지고 확산된다. 이러한 3가지 유동특성은 각각 층류운동, 천이운동, 난류운동이라 칭한다. ▸ 층류 : 유체유동에서 유체입자들이 층을 이루고 안정된 진로를 따른 움직임(Re<2300) ▸ 난류 : 유체입자들이 대단히 불규칙적인 진로로 움직임(Re>4000) ▸ 천이유동 : 층류와 난류 사이의 유동 (2300<Re<4000)
이마트 중국 진출 성공사례서 론 - 이마트 현재시장 분석 본 론 - 이마트 중국시장 진출방식 선택 전략 - 이마트 성공요인 - 이마트 SWOT분석 - 경쟁사 분석 – 까르푸 결 론 - 향후 전략 - 개선점 및 보완점Ⅰ. 서 론2. 이마트 진출 현황46402006.05싼린三林 (상하이)32492006.03무단장 (상하이)30542006.01탕구 塘沽 (텐진 天津)36202005.11아오청 (텐진 天津)48002005.03인뚜이 (상하이)23002004.06푸이홍 (상하이)17001997.02취양 曲陽 ( 상하이 )매장 규모 (평)개점일점포 ( 지역 )이마트의 중국 진출 현황중국에서는 매출규모 1위인 까르푸와 상하이에서 경쟁상대로 발돋움▪ 2006년 말 상하이에 쑹장(松江)점을 추가로 개설Ⅰ. 서 론2. 이마트 진출 현황이마트 상해점 소개▪ 투자형태 : 합작 ▪ 투자규모 : U$510만(한국측 U$500만, 중국측 U$100만) ▪ 업종 : 유통업▪ 취급품목 : 각종 식품, 의류, 생필품 등 ▪ 총경리 : 김선민 ▪ 직원수 : 390명(정규직)중국 이마트 상해점점 장인 사매입부관리부총무부영업부판매, F/E매입, 판촉재무, 영업관리, I/A, 전산총무, 시설, 보안, RECⅡ. 본 론1. 중국시장 진출방식 선택 전략중국시장 진출방식 선택전략 ▪ 1997년 상해-1호점 오픈 진출 당시 98%지분 소유, 독자 경영 ▪ 2002년 상해 구백(九白)그룹과 합자계약을 체결 중국 상해 할인점 진출을 위해 상해지역에 12개의 점포 출점할 계획 ▪ 2005년 텐진 타이따 그룹(텐진 지역 1위 기업)과 합작 계약 성립Ⅱ. 본 론1. 중국시장 진출방식 선택 전략합작투자로 전환현지시장의 정확한 흐름파악 어려움비용과 위험요소가 크다현지 네트워크 형성의 어려움Ⅱ. 본 론1. 중국시장 진출방식 선택 전략경영의 독립성 확보단기간에 현지에 적응하는데 큰 도움합작투자 형태로 중국시장 진출투자규모 : US$510만 파트너 선정 ▪ 합자법인은 반드시 중국측이 51% 이상의 지분을 보유 하도록 규정 ▪ 이마트는 상무국 산하의 上海商務中心有限股 公司를 합작파트너로 하여 법인 설립 ▪ 이마트는 합작으로 유통업 허가요건을 만족▪ 다양한 꽌시(關係)를 필요로 하는 중국사업의 특수한 문제들을 해결 ▪ 유통구조를 설계, 유통시장을 개척하는데 도움 → 시행착오 최소화Ⅱ. 본 론2. 이마트 성공요인▪ 철저한 사전 준비 · 후발업체로서의 불리함을 극복하고자 선발업체 대한 철저한 분석과 차별화 방안을 고안하여 시행 ▪ 서비스의 차별화 · 중국에서 접할 수 없는 제품과 서비스를 제공 - 선발 주자들과 차별화 · A/S 네트워크 구축, 한국식 주차 도우미 서비스, 고객 모니터 활용 ,교환 환불 서비스 제도 확립 등 ▪ 경쟁업체를 지속적으로 모니터링 · 경쟁업체를 가까이 하여 경쟁을 통해 경험을 축적Ⅱ. 본 론2. 이마트 성공요인▪ 고객 중심의 현지화 전략▪ 호기심전략: 중국인의 관점에서 바라본 '호기심 불러 일으키기' 전략 ▪ 중국의특성고려 · 선호 · 지리적 위치 · 사회주의 생활패턴 · 행사 ▪ 판촉전략 : DM이나 전단지를 활용하는 마케팅 전략 ▪ 물류관리 - 단기적 대책 · 중국의 물류 여건을 고려하여 점포의 영업 전략 수립 · 거래선에 대한 교육과 정보를 축적해 거래 선별 대응방법 수립 - 장기적 대책 · 효율적인 업체 위주로 거래선을 재편하여 상품 조달을 원활히 수행할 계획Ⅱ. 본 론2. 이마트 성공요인▪ 운영시스템의 도입과 서비스의 차별화· 자체 운영관리 시스템과 바코드 시스템 구축 · 단품 관리시스템 · 철저한 교환 환불 서비스 · 파견인력의 완벽한 중국어 구사 · “이마트에 한 번 오시면 이마트의 영원한 친구”POS(point of sales) system유통업체 매장에서 판매와 동시에 품목, 가격, 수량 등의 유통정보를 컴퓨터에 입력시켜 정보를 분석, 활용하는 관리시스템이다. 판매시점으로부터 정보의 즉각적인 피드백 에 의한 상품관리를 가능하게 함Ⅱ. 본 론3. 지속적 성장을 위한 이마트 전략SWOT분석기 회(Opportunity)약 점(Weakness)강 점(Strength)위 협(Threat)▪ 신세계의 충분한 학습효과 ▪ 국내 소매업체로서 유일하게 준비된 업체 ▪ '이마이더'이름에서 오는 친근감▪ CAPEX(설비비용)의 부담 ▪ 타 기업에 비해 늦은 시장진입 ▪ 해외시장 진출 경험부족▪ 중국 소매시장의 높은 잠재력 ▪ 국내 수익성 유지를 위한 글로벌 소싱 기지 ▪ 한국의 좋은 이미지(한류) ▪ 중국 유통시장 2007년 1월 1일 부터 외국기업에 완전 개방▪ 중국 시장의 제도적 불확실성 ▪ 글로벌 업체와의 경쟁 ▪ 열악한 유통 인프라Ⅱ. 본 론3. 지속적 성장을 위한 이마트 전략SWOT분석을 통한 전략ST 전략SO 전략확고한 시장지위를 이용한 지속적이고 공격적인 점포 확장 • 대고객 서비스 강화 및 고객 중심의 매장 구성 • 다점포화에 따른 인력 운영 및 상품 공급의 철저성장성 한계를 뛰어넘어 수익성 유지를 위한 다각적 변화 모색 • PB(자체상표) 상품 판매 • 차별화 전략 • 대형매장을 할인점으로 변화WO 전략시너지 효과를 노린 경쟁 업체들간의 전략적 제휴 • 취약 부분인 온라인 사업 부문의 강화WT 전략서비스, 마케팅 등의 차별화를 통한 경쟁력 확보Ⅱ. 본 론4. 경쟁사 분석- 까르푸Group Carrefour韓, 中, 日 진출 성과▪ 1963년에 설립된 세계 2위의 프랑스 유통업체 ▪ 전 세계 29개국 진출 - 프랑스, 스페인, 브라질, 타이완, 중국 할인점 매출 1위▪ 韓 日 진출 실패 철수 - 현지시장구조 와 소비자 이해부족, 기형적 인력구조 ▪ 中 진출 성공 - 韓, 日에서의 실패를 발판으로 진출 성공Ⅱ. 본 론4. 경쟁사 분석- 까르푸Carrefour 중국 진출▪ 1995년 진출 ▪ 2006년 현재 - 하이퍼마켓 73개 하드디스카운트 스토어 234개 ▪ 중국내 할인 유통업계 1위진출 전략· 선점 효과 · 종업원 자율권 보장 · 사회공헌을 통한 이미지 개선 · 현지 물품 조달 · 현지화 · 철저한 사전조사 · PB 상품 · 좋은 이름 (家樂福: 집에 즐거움과 복을)Ⅲ. 결 론▪ 대규모 자본 바탕으로 한 다국적 기업들의 진출로 경쟁 심화 ▪ 이마트의 점포 수는 경쟁업체들에 비해 부족함 ▪ 경쟁 과열로 인한 시장 포화 -극심한 가격, 입지 선정 경쟁.▪ 경쟁업체들에 비해 중국 시장 진출 상대적으로 늦음 ▪ 자금력, 유통 인프라 부족1. 향후 방향 제시성장전략전략적 제휴Ⅲ. 결 론2. 종합성장전략 제휴전략의 조절 – 마진율을 높이는데 노력▪ 프리미엄급 할인점을 “과다투자” 형태로 ▪ 중국 사업 전략 전면 수정 , 고급형 → 서민형 변화 방법 모색 ▪ 출점 비용을 2~30% 감축 -주차장 면적을 줄이고 인테리어 적정 수준으로 하향 ▪ 공격적인 점포 확장 가능 -절약된 점포 투자비용으로 새 점포개설Ⅲ. 결 론▪ 문화센터 운영 · 어머니 대상 – 요리, 취미 · 어린이 대상 – 놀이, 학습 · 한류 열풍 바탕 – 한국어 강좌, 한국의 트렌드 ▪ 활발한 고유 브랜드 상품 개발 ▪ 사회 환원 부분 강화 · 지역 사회 연계 · 장학재단 설립 등3. 개선 및 보완점{nameOfApplication=Show}