외부유동 결과

소개글

외부유동 결과

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론

3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
3.2 실험 방법

4. 결과 및 검토

5. 참고 문헌

본문내용

유체공학 실험보고서
실험 주제 : 외부유동
실험 일시 :
실험 조원:
1. 실험 목적
실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하고자 할 때 풍동실험을 수행한
다. 본 실험에서는 물체 주위의 압력과 속도분포를 구하고 항력을 계산한다.
2. 관련 이론
양력계수, 표면 마찰계수들이 양력 및 항력계수들과 어떠한 관계를 갖는지 알아보자. 아래 그림과 같이 속도 U의 방향으로 각 θ만큼 경사져 있고 표면의 길이 ds인 요소를 생각하자. 원기둥의 단위길이당 항력 δD의 성분은 압력 p와 τ로 나타낼 수 있다.

원주 전체에 걸쳐 적분하면
이것을 무차원화하면,

혹은,

같은 방법으로

원기둥 표면의 작은 구멍에 의하여 원기둥 표면의 p는 측정이 쉽지만 전단력 τ의 측정은 매우 어렵다. 그러나 원기둥의 실험에서는 전단력이 압력보다도 매우 작으므로 무시되어진다. 이러한 가정으로 식을 나타내면

그림의 원기둥을 간단하게 표시하면,

그러므로,

대칭성을 고려하면 원기둥에 대해서는 이다.
그림에서 S로 표시된 점에서 접근하는 공기의 유선은 정지하게 된다. S를 정체점(stagnation point)이라고 하며 S점에 도착된 유선은 분리된 유선 중의 하나이다. S점에서부터 원기둥을 움직이면, 베르누이 방정식에 의하여 S점에서 0인 속도가 표면 전체에 걸쳐 속도가 증가하며 압력과 압력계수가 감소하는 것을 기대할 수 있다. 표면 전체의 속도 U의 해석은 어렵지만 단순한 방정식에 의하여 θ의 항으로 나타내면 U/u=2sinθ와 같다.
점 A에서 절대압력를 나타내면 베르누이 방정식은,
A점에서 게이지압력은
따라서,
가 된다. 그래서 압력계수 는

위 식은 비압축성, 비점성유체에 대한 이론식이며 실험값과 비교하는데 근본적인 자료가 된다.
3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
풍동실험장치, 디지털 마노메터 등
3.2 실험 방법
(1) 전원을 키고 rpm을 일정하게 한다.
① 키를 On으로 돌린다.
.
② 토글스

참고 자료

1. 서상호, 노형운 저, 응용유체역학 프린트 내용, 숭실대학교 출판부.
2. 서상호 외 7명, 유체역학, 텍스트북스.