[유체]실린더 주위유동의 속도, 온도, 표면압력분포 측정

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열유체 공학 수업시간에 실험한 내용을 정리한 것입니다
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본문내용

Exp.1 Flow visualization using hydrogen bubble method
1. 목적 및 개요
(1) 유동가시화 기법중 수소기포법의 원리와 사용방법을 익힌다.
(2) 실린더 주위 유동을 가시화함으로써 유동장의 발달과 정성적 유동특성을 이해한다.
2. 수소기포법
물의 전기분해를 이용하여 음극에서 발생하는 수소기포를 tracer로 이용하는 방법이다. 생성된 수소기포의 크기가 충분히 작으면 입자가 유체유동을 정확히 trace한다는 가정에 기초를 두고 있다.
수소 기포를 발생시키는 wire로는 직경(D)이 0.01~0.02mm인 백금이나 스테인리스 wire를 사용한다. 이때, 발생하는 수소기포의 크기가 커지면 부력의 영향을 받게 되므로 주의하여 전압을 가하여야 한다. 유속이 증가할수록 발생한 수소 기포의 확산이 커져 30cm/s 이상에서는 가시화 실험에 어려움이 따른다. 일반적으로 20~30cm/s범위에서 실험하는 것이 가장 적당하다고 알려져 있다.
Laminar wake이론에 따르면 기포의 속도는 hydrogen wire로부터 X=70~100D 정도 떨어진 위치에서 자유흐름속도에 도달한다. 전기를 pulse 형태로 가하면 time line을 관찰할 수 있으며 streak line의 관찰도 가능하다.
물론 이 둘의 결합된 형태도 관찰할 수 있어, eddy거동 이나 vortex structure 연구에 많이 사용된다. Fig.1은 유동가시화 실험의 전체적인 개략도를 나타낸 것이다.
3. 실험장치 및 실험방법
(1) 실험장치

참고 자료

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