[공학실험]관로마찰실험

소개글

이번 레포트는 저수조의 물을 펌프로서 고수조에 펌핑하고, 그 유량을 관내에 흐르게 하여 관마찰실험, 벤추리, 노즐, 오리피스를 통한 유량의 측정실험, 직관과 곡관에서의 압력손실 등을 측정하여 연속 방정식, 베르누이 방정식 이해를 목적으로 하는 실험이었습니다.
각 과정엔 그 유도과정이나 고찰내용이 빠짐없이 적혀있습니다.
물론 평가에선 만점을 받았죠 ^^
좋은 점수 받으세요 ^^

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장비
4. 실험 내용 및 결과
5. 실험 고찰

본문내용

1. 관내 유동에 대한 이론 해석
관내의 유동은 벽에서 점성에 의해 경계층이 발달되어 관의 중심으로 성장하게 된다. 이러한 경계층이 관의 중심까지 성장하게 되면 이 후에는 관내의 유동의 속도 분포가 더 이상 변화하지 않는다고 가정하게 되는데 이를 “완전히 발달된 유동(fully developed flow)"이라고 부른다.
입구에서부터 완전히 발달된 유동이 발생하는 위치까지의 거리를 관입구 길이(entry length)라고 한다. 관의 직경이 d인 경우, 층류 유동인 경우에서 입구길이는 약 60d 근처이고 난류에서는 대략 10d와 40d 사이 정도로 입구에서의 유동 조건에 따라 차이가 있다.
이러한 경계층의 성장은 벽 근처에서의 속도를 감소시키게 되고 연속 방정식(질량 보존의 법칙)을 만족시키기 위해 관 중심에서의 유동 속도는 증가하게 된다.
관내의 유동을 비압축성, 정상 유동으로 가정하고, 관내의 중심에 위치한 유선에 베르누이 방정식을 적용하면 후류로 가면서 속도는 증가하고 압력은 감소하게 된다.
관내 유동이 층류이냐 난류이냐에 따라서 속도 분포의 형태가 포물선형 또는 로그함수 형이 된다. 일반적으로 관내의 유동에서 층류에서 난류로 천이가 발생되는 레이놀즈수는 관 직경을 특성 길이로 선택하면 약 2300정도이다. 이는 입구의 난류 강도, 조도 등에 따라 변화한다.

참고 자료

없음