Reynolds number

소개글

1. 목적
2. 이론
3. 실험 준비물
4. 실험 방법
5. 결과
6. 고찰

목차

1.목적
2.이론
3. 실험 준비물
4. 실험 방법
5. 결과값
6. 고찰

본문내용

1.목적
유체가 관을 통해 흘러갈 때 흐름 형태에 따른 영향을 이해한다. 층류(Laminar Flow)와 난류(Turbulant Flow)의 흐름 형태를 육안으로 확인 하고 임계속도를 구하고 문헌과 비교한다. Reynolds Number를 명확히 이해한다.

2.이론
▶층류
유체 입자들이 각 층 내에서 미끈한 진로를 따라 움직일 때 층류라고 한다. 층류는 낮은 점성, 빠른 속도, 큰 유동 통로를 가지는 경우에 불안정해지며 속도가 점점 빨라지면 난류가 된다. 속도가 작을 때 유체는 측면 혼합이 없이 흐르게 된다.여기에는 종단흐름(cosscurrent)이나 소용돌이가 없다. 이러한 상태를 층류라 한다.

▶난류
유체 유동에서 유체입자들이 대단히 불규칙적인 진로로 움직일 때의 유체 흐름을 난류라고 한다. 유체는 관이나 도관에서 두 가지 다른 모양으로 흐른다는 것이 오래 전부터 알려져 있다. 유량이 적게 흐를 때는 유체 중의 압력강화는 유속에 비례하여 증가하지만 유량이 크면 보다 빨리, 즉 대개 유속의 제곱에 비례하여 증가한다.
튜브 입구를 나팔꽃처럼 벌리고 위에 있는 플라스크로부터 튜브입구 흐름 중에 미세한 물감 줄기를 도입하였다. Reynolds는 유량이 적을 때에는 물감 줄기가 흐름에 따라 고스란히 흐르며 교차 혼합이 일어나지 않음을 알았다. 이 색깔 띠의 거동으로부터 물이 평행한 직선으로 흐름을 분명히 알 수 있었는데 이 흐름이 곧 층류이다. 유량을 증가시키면 임계속도(critical velocity)에 이르게 되는데 이 때부터 물감 줄기가 파형이 되고 점점 없어져서 마침내 물이 흐르는 단면 전체에 퍼진다. 이러한 물감의 거동으로부터 물이 더 이상 층류로 흐르지 않고 교차흐름 및 소용돌이를 이루며 흐른다는 것을 알 수 있다. 이러한 운동형태가 난류이다.

▶난류와 층류의 비교
층류 유동과 난류 유동이 발생하는 몇 가지 예를 우리는 잘 알고 있다. 담배 연기가 담배에서 멀어질 때, 처음에는 매끈하게 규칙적인 형태로 올라간다. 그러나 담배에서 어느 정도 멀어짐에 따라 담배 연기가 불규칙적인 형태로 올라간다. 바꾸어 말하면, 담배 연기로써 층류에서 난류 형태의 이 일어남을 보여 준다. 수도꼭지를 매우 천천히 열 때 적은 양이 흐르게 되어 관찰된 유동형태는 매우 매끈한 층류가 된다. 그 꼭지를 많이 열 때 유량은 파괴되어 난류가 된다.

참고 자료

없음