참고2-1)유체역학-유체계측 정리 (유체측정)

처음부터 차근차근 포스팅해야하는데 이상하게 유체역학은 엄두가 안나네요 ㅠㅠ

뜬금없는 순서이긴 하지만 유체계측 부분을 정리해서 포스팅해보고자 합니다.

 

기사나 공기업 전공시험 수준에서는, 개념 묻는 보너스식 문제가 나오거나 계산문제가 나오곤 하는데 말장난 문제도 좀 있었던걸로 기억납니다. '유속' 측정방법을 물어봐놓고 '유량'측정 방법을 보기에 넣거나...

그래서 당연하다고 넘어가기 보다는 확실하게 기억해 놓고 가는 편이 좋습니다.

 

간단하게 표로 먼저 정리해놓고, 보충이 필요한 부분은 아래에 별도로 풀어서 설명하겠습니다.

굳이 티스토리 표로 정리하려니까 길어보이는데요, 한번 노트에 선 형식으로 정리해보시면 한장에 다 들어올겁니다.

 

첫번째 열에서 보라색 글자는 유치하지만 제 나름대로 외우는 방법 (-,.-) 입니다.

 

구분	종류		상세
◆ 유량 측정 유- 노오벤+위로 (You know ben)	관로(관내)를 측정할 때	벤투리미터
		노즐	확대 원추부를 가지지 않는 벤투리미터
		오리피스	주로 관 내 기체유량 측정 길이가 단면치수 대비 비교적 짧음
	개수로를 측정할 때	위어	대유량-예봉(=예언)위어, 광봉(=광정)위어 중간유량-사각위어 소유량-삼각위어 (=V노치위어)
		로터미터
◆ 정압 측정		피에조미터
		정압관
◆ 유속측정		피토관	개수로, 강의 유속 측정시 많이 사용
		피토정압관	전압과 정압을 동시에 측정하여 동압을 구하고 여기에서 유속을 계산함 (문제에선 '전압과 정압의 차이를 이용'한다고 나옴) ※참고로 전압(=총압=정체(점)압=) = 정압+동압
		시차액주계	피에조미터 + 피토관
		열선속도계	전기저항 이용, 난류와 같이 빠르게 변하는 유동측정
◆ 점성계수 측정 뉴마티스 (류마티스 관절염 생각..) 하세오 (하세요)	Stokes의 법칙 이용	낙구식 점도계	스토크스의 법칙은 참고로 저속유동인 경우에 사용함 (액체속 구의 운동이 충분히 느리다고 가정)
	뉴턴의 점성법칙 이용	맥미셸 점도계 스토머 점도계	맥미셸 : Macmichael (왼쪽 뉴마티스의 마는 Ma에서 따옴 -.-)
	하겐-포아젤 방정식 이용	오스발트 점도계 세이볼트 점도계	하겐포아젤 방정식 자체가 층류유동에만 사용할 수 있는 식이므로, 층류에서의 점성계수를 측정하는것
◆ 비중량 측정		비중병 (Pycnometer)
		비중계 (Hydrometer)
		아르키메데스의 원리 이용

 

 

 

<보충1 - 부르동관 압력계>

옛날에 어디 회사 전공시험에서 부르동관 압력계가 나온적이 있는데, 이 또한 압력을 측정하는 측정기입니다.

평형상태에서는 금속관의 '탄성'에 의해 평형을 이루고, 압력이 증가하면 금속관이 구부러지면서(펴지면서) 변위를 일으킵니다. 

 

부르동관 압력계 발그림

 

<보충2 - 위어>

위어는 물의 흐름을 막아서 넘쳐 흐르게 하는 유출구 입니다. 그림 보면 바로 이해가 되실거에요.

예봉위어 (Sharp-crested weir), 광봉위어 (Broad-crested weir)를 예봉, 광봉으로 검색해보시면 아마 거의 안나올텐데요... 한글용어로 바꾸면서 좀 어색한듯 합니다. 

어떤 논문에서는 예봉을 예언위어로, 광봉을 광정위어로 적어놓은 것을 보니 둘 다 쓰는 명칭인듯 합니다.

 

예봉 광봉은 왜 대유량 측정용이고, 사각 삼각위어는 각각 중간, 소유량인지는 어떻게 생겨먹었는지를 보면 바로 알 수 있습니다.

발그림이니 감안하시고..

대유량	대유량
예봉위어(예언위어)	광봉위어(광정위어)

 

중간유량	소유량
사각위어	삼각위어 (=V노치위어)

 

어디 문제에서는 삼각위어의 유량 구할 때 위어의 수두 (흐름의 높이) H의 차수를 물어본적이 있었는데요.

2.5차 (5/2) 입니다. 

삼각 빼고 나머지는 다 1.5차 (3/2) 인데 사실 공무원 시험 아닌이상은 안나올거 같긴한데 -.,- (굳이 유량 공식 외울 필요는 없을듯) 그래도 참고로 적어놓겠습니다.  저기서 K는 상수입니다.

 

사실 위어는 이 파트에서 따지면 중요도가 낮아서...참고만 하세용.

 

 

 

피토정압관은 쓰려니까 너무 길어져서 다음포스팅에 이어나가겠습니다.

 

 

 

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