쉘리렌-쉴리렌 장치를 이용한 화염가시화

소개글

쉘리렌 실험보고서입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험장치
5. 장치도
6. 실험방법
7. 결과
8. 결론 및 토의
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
쉴리렌 장치를 이용한 화염가시화

2. 실험목적
쉴리렌장치를 통해 화염 선단이 층류화염인지 난류화염인지를 직접 가시화한다.

3. 이론
(1) 층류와 난류
1) 층류(Laminar flow) : 유체의 규칙적인 흐름.
유체입자들이 층을 이루면서 규칙정연하게 흐르는 유동을 층류유동 또는 층류라 한다. 서로 이웃하는 층 사이에는 유체의 미시적 혼합(분자의 교환)은 있으나 입자의 거시적 혼합(유체의 큰 입자가 서로 교환)은 없다. 또 이웃하는 층과 층은 서로 원활하게 미끄러지면서 흐른다. 유체가 Newton유체라면 이들 층 사이에 생기는 마찰력은 Newton의 점성법칙에 따른다. 유체의 동점도가 크고, 유속이 비교적 느리며, 가는 파이프, 좁은 칸막이 등과 유체의 상대적 관계에서 생기며 유체 입자는 상호 각각의 유선을 횡단할 수 없다. 층류 유동하는 유체 속에 작은 구멍을 통하여 유동방향으로 물감(유동유체와 밀도가 같고 용해되지 않는)을 분출시키며 물감은 하나의 선으로 나타날 뿐 유체입자 사이로 확산되지 않는다. 유압 공학에서 흐름의 문제는 유압유의 동점도가 크고 또는 좁은 틈새의 흐름 등의 관계를 취급할 때가 많으므로 층류로 생각되는 경우가 많다

2) 난류(Turbulence flow) :유체 각 부분이 시간적·공간적으로 불규칙한 운동을 하면서 흐르는 흐름.
유체를 분자 규모에서 효과적으로 혼합하는 난류 유동의 능력은 유체역학의 중요한 부분으로 자연계와 공학계에서 광범위하게 일어나고 있다. 중요한 전체 길이(span) 크기의 스펙트럼을 가로질러 일어나는 높은 레이놀즈수(Re, Reynolds number) 유동에서 난류 혼합을 포착하고 나타내기 위하여 많은 노력들이 시도되어졌다. 여기에는 적합한 실험과 이론, 모델링과 수치적인 방법 등을 이용하였다. 물과 같은 높은 Schmidt 수 유동 시에 직접 시뮬레이션에서의 임계치를 초과하는 높은 Re 혼합 현상에 위치하고 있다. 이때 물질 확산 규모는 가장 작은 유동 규모에서보다 1.5배 작다.

참고 자료

(1) 정태용 외 4, 열전달, 교보문고, pp 376～378, 2003
(2) 김병하 외 5, 유체역학, 청문당, pp. 530～580, 2004
(3) 노수영 외 4, 연소공학, pp. 240～275, 1999