유속측정(피토괿�이용) 실험 레포트

1. 개요 및 목적
정압과 동압을 이용하여 유속 측정을 할 수 있다.
유속과 유량과의 관계를 이해한다.
2. 실험장치
파이프, 수조, 피토괿�, 버니어캘리퍼스, 초시계 , 튜브
피토괿�의 원리
그림1과 같이 유리관을 90°로 구부려서 강물 속에 꽂아 두었다고 한다. 높이 h를 측정하여 유속을 계산한다.(피토괿�) 1점의 유체가 유선을 따라 흘러 2점에 도달한다. 점1과 2에 베르누이 방정식을 적용한다.
에서,
가 된다.
따라서 강물의 유속 에 의해 계산할 수 있다.
<그림 1>
위의 그림은 관 흐름 속에서 유속을 측정하기 위해 피토정압관을 설치해 둔 그림이다. 정압을 , 전압을 라고 하자.
시차액주계에서 압력차 를 계산할 수 있다. 즉,
가 된다. 그런데 이므로, 이 두 개의 식에서 를 계산할 수 있다. 즉, 가 되고,
이를 에 대해서 정리하면,
에 의해 유속을 구할 수 있다.
수조
유량을 계산할 때 필요하다. 실험실에 있는 수조는 밑 부분의 면적이 윗부분(부피1)과 차이가 있어 밑바닥부터 유량을 측정 시엔 부피의 면적을 두 부분으로 나눠 측정해야지만, 처음부터 어느 정도 물이 있는 상태에서 측정한 다면, 쉽게 부피를 구할 수 있다.
버니어 캘리퍼스의 특징과 구조
(1) 어미자왿� 아들자의 눈금으로 0.05mm, 0,02mm까지를 직접
정할 수 있다
(2) 일반적으로 길이, 바깥지름, 안지름, 깊이 등을 하나의 측정기로
측정할 수 있다
(3) 버니어 캘리퍼스는 어미자, 아들자, 고정나사, 외측 측정면, 내측 측정면, 깊이바 등으로 구성되어 있다.
- 눈금 측정 원리
(1) 아들자의 눈금은 어미자 39mm를 20등분 한 것이 일반적으로
사용된딄.
(2) 아들자의 한 눈금은 1.95mm로 되어 있다.
(3) 어미자 두 눈금과 아들자 한눈금의 차는 0.05mm가 되기 때문에 0.05mm까지 측정할 수 있다.
- 눈금 읽는 방법
(1) 아들자의 0 눈금 앞의 가장 가까운 어미자의 눈금값을 읽는다.