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Index & Contents

자연과학 자료등록 유체역학 실험 - 위어 실험 레포트

 

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-목 차-

1.서론

1-1실험목적

1-2이론적배경

2.본론

2-1실험방법

3.결론

3-1 결과표 및 그래프

3-2 결론 및 고찰

4.후기

5.참고문헌

 

1.서론

1-1 실험목적

 

수리 실험대를 삼각위어를 설치하여 이것을 이용하여 유량을 측정하고 측정값(Q)과 이론적으로 계산된 유량값(Q`)을 이용해서 측정 유량계수값을 구한다. 이론적으로 계산되어진 유량계수값(C`)과 측정된 유량계수값(C)을 비교하여 이론값이 맞는지 알아본다. 위어의 월류 수심(H)과 유량(Q)과의 관계도 알아본다.

 

1-2 이론적배경

 

위어(weir)란

-수로도중에서 흐름을 막아 이것을 넘치게 하여 물을 낙하시켜 유량을 측정하는 장치.

한 번의 수심계측으로 개수로의 유량을 결정할 수 있는 편리한 장치이다. 위어의 일부를 절단하여 유체를 흘러가도록 할 때 절치한 부분을 ‘노치’라고 한다. 노치의 모양에 따라 사각형 위어, 사다리꼴 위어, 삼각형 위어가 있는데 이번 실험에서는 삼각위어를 사용하게 된다.

 

` (a)사각위어, (b)삼각위어, (c)사다리꼴 위어 `

 

삼각 위어 유량의 방정식 유도

위어 위로 월류하는 흐름의 한 유선을 따라 접근수로부의 점M 과 N에 있어서의 단위무게의 물이 가지는 에너의 방정식을 수립하면(베르누이 방정식)

 

(식1)

 

식(1)은 마찰로 인한 에너지의 손실을 무시한 것으며 접근유속 ()은 거의 무시할 수 있고 위어 단면에서의 압력()은 대기압으로 간주할 수 있으므로

식(2)

따라서, 식(3)

삼각형 위어 위로 월류하는 유량은 그림의 미소면적에 점유석()을 곱하여 흐름단면 전체에 걸쳐 적분함으로써 얻어진다. 점 N에 있어서의 미소면적은

(식4)

(식5)

식 (5)는 삼각형 위어 위로 에너지 손실 없이 흐르는 평행류에 대한 이론적인 유량공식이나 실제로는 월류 수맥이 수평 및 연직면상에서 크게 수축되므로 실제유량은 식(5)에 의한 것보다 작으므로 유량계수 을 곱해 주어야 한다.

유량계수 의 크기는 실험으로부터 얻은 Q-H 의 관계로부터 구할 수 있는데, 이는 통상 식(5)를 다음식의 형태로 표시한다.

식(6)

식(6)은 Q와 H간의 멱함수 관계를 표시하여 전대수치상에서 두 변량은 직선적인 관계로 나타난다. 이와 같이 실험자료 분석으로부터 식(5)와 식(6)을 비교함으로써 을 결정하게 된다.

 

2.본론

2-1 실험방법

 

수리실험대 사양

크 기 : 1.2(W) 0.9(H) 0.7(…(생략)

 

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