Orifice meter & Venturi meter 예비

1. 실험 목적
본 실험은 유체역학에서 이용되는 보존 법칙인 질량 수지 식 및 에너지 수지 식, 운동량 수지 식의 개념을 먼저 이해하고, 유량 측정 장비 중, 특히 실험에서 사용하는 전구경식 유량 측정 장비인 Venturi meter왿� orifice meter, 로타미터(Rota-meter)의 기본적인 원리왿� 이때 유체 역학에서 사용하는 위의 3개의 보존 법칙을 활용한 수지 식을 통한 유량과의 관계를 파악한다. 이 때, 발생하는 축류 현상을 보정하는 보정계수(배출계수)왿�의 수지 식과의 관계식을 파악한다. 해당 배출계수왿� 로타미터의 질량당 유량의 관계식을 활용하여 실험적 배출계수를 파악한다.

<중 략>

3. 기구 및 시약
①Orifice meter
전구경시 유량계의 대표적인 장치로 전체 유량을 기준으로 유속 및 부피 유량을 측정한다. 해당 장치는 정교하게 구멍이 뚫려있는 판을 유관 플렌지 부분에 결합하여 유관이 구멍에 동심원을 이루게 결합되어 있다. 해당 장비는 상부에서 orifice 판에 의해 단면적이 좁아지는 과정에서 유속이 증가하고, 압력은 떨어지는 형태가 나타나고, orifice 판을 나가는 직후에는 압력인 올라가고 속도가 떨어지는 형태가 나타난다. 해당 부분에서는 베르누이 방정식을 이용하여 수지 식을 활용할 수 있지만, 하류 부분으로 가면 유체의 흐름이 제트가 나타난 불균형한 형태를 띄고 있기 때문에 베르누이 방정식을 통한 수지식을 나타낼 수 없다. 해당 원리는 orifice 판 기준으로 압력 구배에 따른 유량을 측정하는 방식이다.

Figure 10. Orifice meter

②Venturi meter
Orifice meter왿� 동일한 이론으로 해당 구조에서 원뿔 모형의 상부에서 단면적이 좁아지는 부분에서 유속이 증가하고, 압력을 떨어진다. 반대로 단면적이 커지는 하부 원뿔 구조에서는 압력은 증가하고 유속을 감소한다.