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보고서설명
1. 실험제목 : 각종 배관내의 관로손실 측정

2. 실험목적:벤튜리 및 오리피스, 각종 배관내의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로 써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실을 계산하고, 비압축성 유체의 흐름 에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고 이론식과 비교 검토한다.
본문일부/목차
벤츄리 미터는 짧은 원뿔형 도입부, 목, 긴 원뿔형 배출부로 되어 있다. 도입부 상단과 목의 압력텝을 마노미터 또는 차압 전달기에 연결한다.
상류 원뿔에서는 유속이 증가하면서 압력이 감소하는데, 이 압력 강하를 유량 측정에 이용한다. 배출 원뿔에서는 유속이 감소하면서 원래의 압력이 거의 회복된다, 배출부는 각도를 5°~15° 정도로 적게 하여, 경계층 분리를 막고 마찰을 줄인다. 수축 단면에서는 경계층이 분리되지 않으므로 하류 원뿔에 비해 상류 원뿔은 아주 짧아도 된다. 일반적으로 상류 원뿔에서 손실되는 압력은 90%가 회복된다.
벤츄리 미터로 기체의 유량도 측정할 수 있지만, 대개는 물을 비롯한 액체 유량 측정에 쓰인다. 벤츄리 미터는 압력 회복율이 크므로 다른 유량계에 비해 동력 소비량이 적다.
비압축성 유체에 관한 Bernoulli 식을 벤츄리 미터 상류 부분에 적용하면 기본 식을 얻을 수 있다. 상류와 하류의 평균 유속이 각각 이고 유체의 밀도가 이면 식은 다음과 같이 된다.
(1)
밀도가 일정하므로, 연속의 식을 다음과 같이 쓸 수 있다.
(2)
=관 지름
=벤츄리 미터 목 지름
=지름비
식 (1)와 (2)에서를 소거하면,
(3)

▫ 벤츄리 계수
식(3)은 비압축성 유체의 무마찰 흐름에는 그대로 적용할 수 있다. 그러나 지점 a와 b사이의 벽 마찰을 고려한다면 실험 상수 Cv를 도입하여 다음 과 같이 수정한다.
(4)
운동에너지 인자 와 의 영향 역시 Cv의 정의에 포함시킨다. 계수 Cv 는 실험에 의해 구하며, 접근속도 불포함 벤츄리계수라 한다. 접근속도 의 영향은 항에서 고려한다.
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