유체-베르누이(벤츄리실험) 보고서
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작성일 19-01-12 10:39
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유선 1～2사이에 단면적, 길
이인 미소유관을 취하면, 여기에 작용하는 외력 F의 흐름방향(dS방향, 운동방향을
+)의 constituent 의 대수합 는 미소유관의 질량과 흐름방향에 대한 유관의 가
속도와의 곱과 같다.
→ 그림과 같은 유관 속을 압축성 유체의 정상류가 흐른다고 하자. 이 때 유관을 가로지
르는 물질이동은 있을 수 없으므로 유관 속에서 질량의 증감은 질량 보존의 법칙에 따
라 완전히 경계면(단면)을 지나는 유출입 질량의 차이와 같다.레포트/공학기술
유체-베르누이(벤츄리실험) 보고서
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설명
유체-베르누이(벤츄리실험) 보고서
1. 실 험 목 적
관내를 흐르는 유체의 역학적 property(특성)을 표현하는 물리량으로 유량(Flow rate)이 있다아
이 유량을 측정(measurement)하는 방법으로 여러 측정(measurement)도구가 사용되고 있는데, 이 實驗에서는 벤츄리관
(Venturi tube)를 이용하여 단면적이 다른 두 지점에서의 공기의 압력차를 측정(measurement)하여 그 유
량을 알아본다.
Euler 방정식
→ 그림에 표시한 바와 같이 비압축성 이상유체의 1차원 흐름에 Newton의 제 2법칙을
적용하여 유체입자의 운동방정식을 유도하자고 한다.
베르누이 방정식
→ 식 (5)를 변위 s에 대하여 적분하면,
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순서
다.
(3)
여기서 는 관로 속을 흐르는 유량으로 흐름이 정상류일 때 관내 모든 단면을 통과
하는 유량이 일정하다는 것을 의미한다. 즉, 유관 내로
단위시간에 유입한 질량과 유출한 질량과의 차는 유관 속에 축적된 질량과 같다는
것으로서 이것을 연속의 원리(principle of continuity)라 한다. 식 (3)을 정상류에 대한 1차원 연속방정식
(continuity equation)이라고 하며 물이나 기름 같은 액체나 밀도의 change(변화)를 무시할
수 잇는 기체의 흐름에 적용된다된다.
2. 실 험 기 구
3. 실 험 이 론
관내 연속방정식
→ 연속방정식(continuity equation)은 “질량은 창조되지도 않고 소멸되지도 않는다”는 질량보존의 법칙(law of mass conservation)을 說明(설명) 해 주는 방정식을 말하며
한 단면에서 다른 단면으로 흐르는 유체흐름의 연속성을 표시해 준다. 즉,
유관의 질량은 이고, 가속도는 이므로 이들을
식(4)에 대입하면
이것을 로 나누고 균일밀도의 흐름에 상대하여 정리(arrangement)하면 다음과 같다. 유입쪽과 유출쪽의 압력은 와 이고, 중력의 흐름방향 constituent
은 이 된다된다. 그림에서 단면 1과 2에
서의 단면적을 각각과 , 유체의 平均(평균)밀도를 각각 과 라하고 1～2사이
의 유체질량이 시간 사이에서 1‘～2’로 움직였다면 연속의 원리에 의하여
(1)
그런데 정상류에서 각 점에 대한 속도는 장소만의 함수이고 시간에 상대하여는 관계없이
일정하므로 미소시간로 이 식을 나누면,
(2)
여기서 비압축성 유체에서는 밀도 가 일정하기 때문에 가 되고, 와
는 단면 1과 2에서의 平均(평균)유속 과 이므로…(省略) 윗 식은 다음과 같이 된다된다.
(5)
식 (5)는 Newton의 제 2법칙을 이상유체의 입자의 운동에 적용하여 얻은 식으로서
Euler의 운동방정식(Euler`s equation of motion)이라고 한다. 즉
(4)
미소유관에 미치는 외력으로는 이상유체의 유체운동에 적용하여 압력과 중력만을 고려
한다.
