동국댿� 에어벤치 워터벤치 레포트

1. 실험목적
이 실험을 통해 Pitot-static tube(피트 정압관)의 사용법을 익히고 축소-확산하는 통로를 지나는 유동에 베르누이 정리를 적용하여 정압, 동압과 전압의 관계를 확인하고 베르누이 정리의 한계점에 대해 알아본다.

2. 이론
이 실험의 주목적은 duct를 따라 작용하는 전압(total pressure)과 정압(static pressure)의 차압인 동압(dynamic pressure)을 측정하고, 베르누이 정리에 의해 속도를 계산하여, 연속방정식에 의해 예측되는 결과왿� 비교하고자 한다.
일반적으로 전압을 P, 정압을 p, 유체의 밀도왿� 유속을 각각 왿� u라 하면, 의 관계가 베르누이 방정식에 의해 성립하는데, 이 식에서 우변의 첫째 항을 특히 동압이라 한다. 만일 유동이 정상류(steady flow)이고, 비압축성(incompressible flow), 비점성유동(inviscid flow)이라 가정하면, 전압은 유로 내에서 일정하게 유지된다.
P0가 air box에서의 전압을 표시한다고 하고, 베르누이 정리가 이 유동에 대해 유효하게 적용된다고 가정하면, 관로를 따라 측정된 전압력 P의 값은 일정하고 초기 전압력 P0왿� 같게 될 것이다.
Fig. 1은 air box로부터 출발하여 air가 duct를 지나가면서 pitot tube의 입구에 도착하는 유선을 보여주고 있다. 두 유선 중 pitot tube의 선단부를 지나는 중심선 상의 유선에서는 정체점(stagnation point)인 선단부에서 일시적으로 속도가 0이 된다. 그러므로 pitot tube의 선단부에 유동에 수직하게 뚫린 구멍을 통해 가운데 관에서 측정되는 압력은 전압 P의 국부적인 값이 된다. 베르누이 방정식이 air box로부터 이어지는 유선의 전체길이를 따라 적용된다고 가정하면, P는 어느 곳에서나 초기 전압력 P0왿� 같게 될 것이다.