[유체공학]Weir실험 예비&결과리포트
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분야
hwp2. 원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. Data 분석
6. 결과
Bernoulli 방정식을 응용하여 유량을 측정하는 과정을 이해하고 이를 이용하여 유량계수(Cd)를 구해보자.
2. 원 리
3각 위어는 일명 'V-notch'라고도 한다. 과 같이 'V-notch'가 설치되어 있는 경우에는 유량 계산식을 유도하기 위하여 점 (1)과 점 (2)에서 Bernolli 방정식을 쓰면
에서 이다. 따라서, , 은 기준면상에 있으므로 이다. 앞의 가정에 의하여 이므로
나아가서 미소의 단면 에 유출(流出)되는 유량은
에서 이므로, 대입하여 적분하면
다시 이고 미분하면 이므로, 적분을 용이하며 하기 위하여 대입하여 정리하면
여기서 는 수면으로부터 재어 들어가는 깊이고, H는 점 C로부터 재어 올라가는 높이이므로, 부호는 서로 반대이다. 그러므로
실제 유량식(流量式)은 유량계수 를 고려해야 하므로 다음과 같은 식으로 사용한다.
3. 실험 기구 및 장치
(1) 관수로 실험장치
(2) 웨어탱크(Weir Tank)