[이동현상실험] 유출시간[Efflux Time] 실험

Efflux Time

◎ 목적
에너지 수지 및 물질 수지로부터 탱크에서의 액체 유출 시간에 대한 이론식을 유도하고, 실험결과와 비교하여 이론식을 유도하면서, 여러 가지 가정의 영향을 검토 하는 것과 유체의 흐름이 층류인지 난류인지 구별해 본다.

◎ 이론
⑴ Hagen-Poiseuille 식 (층류에만 적용)
모멘텀 수지 식으로부터 식을 얻으면, 압력구배의 식을 얻을 수 있다.

⑵ Bernoulli 식
마찰손실과 기계적 에너지를 포함하는 Bernoulli식을 나타내면 다음과 같다.

where, : Shaft Work
: Total Friction Loss
: Efficiency
: 평균유속
① 층류에서의 유출시간

② 난류에서의 유출시간

◎ 실험기구 및 시약
Stop Watch, Beaker, Mass Cylinder, Caliper, Thermometer

◎ 실험방법
① 직경과 길이를 알고 있는 파이프를 수조에 연결시킨다.
② 수조에 물을 채운다.
③ 액면이 정해놓은 위치까지 내려오는데 걸린 시간을 측정한다.
④ 다른 파이프에 대하여도 이와 같은 실험을 되풀이 한다.
◎ 실험결과

(m)
L (m)
h (m)
측정시간 (s)
평균시간(s)

0.0065

0.6
0.20
20.78
21.08
21.53
21.13
0.26
0.20
19.46
19.94
20.22
19.87
0.15
0.20
20.60
20.76
20.50
20.62

0.003

0.6
0.20
96.11
94.97
95.18
95.42
0.26
0.20

....

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