수리학실험 개수로 실험 결과보고서

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목차

1. 실험목표

2. 실험이론
가. 관수로 흐름과 개수로 흐름
나. 개수로 흐름 특성
다. 개수로의 흐름 분류
라. 원형 개수로 단면형상
마. 개수로 유속분포
바. 연속 방정식
사. 삼각위어
아. 레이놀즈 수(Reynolds Number)
자. 프루드 수(Froude Number)
차. Manning 공식
카. Chezy 공식
타. 수심, 수위, 수리심

3. 실험방법
가. 실험장치
나. 실험 과정
다. 실제 실험장치
라. 실험 전 세팅
마. 실제 측정

4. 실험결과
가. <실험계산에 필요한 제원 및 측정값>
나. 실험 데이터를 통한 계산
다. <계산 과정에 사용된 식>
라. 계산 과정

5. 결론 및 고찰

6. 참고문헌

7. 엑셀(Excel)을 이용한 데이터 분석

본문내용

1. 실험목표
이번 실험의 목표는 위어 실험 장치에 삼각위어를 설치한 후, 삼각위어의 유량과 실험용 개수로의 유량을 이용하여 수로 경사 변화와 삼각위어 수심 변화에 따른 Chezy 및 Manning 공식을 통한 조도계수, 마찰계수가 어떻게 변하는지 알아보고 개수로 흐름을 파악하는 것이다.

2. 실험이론
가. 관수로 흐름과 개수로 흐름
- 관거를 통한 흐름은 개수로(open channel) 흐름 또는 관수로(pipe line) 흐름으로 구분한다.
- 관수로 흐름은 자유 수면이 존재하지 않고, 흐름에 있어 압력 차의 영향이 가장 크게 작용한다고 볼 수 있다. 이에 비해 개수로 흐름은 흐르는 액체와 그 위의 대기 사이에 자유 수면이 존재하고, 흐름의 주 원동력은 액체의 무게(중력)이다.
- 개수로 흐름은 하도에서의 흐름 또는 관거에서 부분적으로 흐르는 흐름으로서 수로 단면의 일부만 차서 흐르는 배수구나 하수관거의 흐름 등이 해당한다.

나. 개수로 흐름 특성
- 단면의 유속분포가 균일하고 하상의 경사가 작다고 가정하면, 개수로의 흐름을 관로와 비슷한 개념으로 나타낼 수 있고, 수표면을 동수경사선으로 표현할 수 있다.
- 동수경사선 (hydraulic grade line, HGL) : 압력수두와 위치 수두를 합한 높이를 연결한 선
- 에너지선 (energy line, EL) : 유선을 따라 흐름이 가지고 있는 총 에너지를 연결한 선

다. 개수로의 흐름 분류
1) 층류와 난류
층류 : 이웃하는 층이 서로 매끈하게 흐르며 뉴턴의 점성법칙으로 해석이 가능한 흐름
난류 : 이웃하는 층 사이에 운동량의 전도가 심해 뉴턴의 점성법칙으로 해석이 어려운 흐름

2) 정상류와 부정류
정상류 : 한 지점에서 시간이 변함에 따라 흐름 특성이 변하지 않는 흐름
부정류 : 한 지점에서 시간이 변함에 따라 흐름 특성이 변하는 흐름

3) 등류와 부등류
등류 : 일정한 구간에서 수심이 변하지 않는 흐름

참고 자료

없음