레이놀즈수 측정실험

소개글

이번에 실험 하면서 작성한 레포트입니다~~

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
3.2실험방법
4. 실험 결과 및 토의
◎ 결론
◎ 실험치와 이론치를 비교해 오차가 있다면 그 이유와 제거법에 대해 생각해보자.

본문내용

유체공학실험 보고서
실험 주제 : 레이놀즈수 측정 실험
실험 일시 : 10월 17일 3, 4교시
실험 조건 : 온도( ℃), 습도( %)
실험 조원 :
실험 결과 요약
유체의 속도가 느려서 분자가 혼합되지 않고 서로 평행하게 직선을 나타내며 흐르는 흐름을 층류라 합니다. 그러나 유체의 흐르는 속도가 전체적으로 빠른 경우에는 흐름 방향이 불규칙하여 복잡하게 흐릅니다. 또한, 정상적인 흐름에서도 한 점에서의 속도, 압력, 등이 불규칙적으로 변하는데, 이와 같은 흐름을 난류라 합니다. . 실험 목적
이상유체의 유동보다 대단히 복잡합니다. 점성의 영향은 유동을 방해합니다. 점성유동은 층류와 난류로 구분되는데. 본 실험은 파이프내의 유체의 유동상태와 레이놀즈수와의 관계를 이해하고, 층류와 난류의 개념을 이해하며, 임계 레이놀즈수를 계산하는데 목적이 있습니다.
2. 실험 관련 이론
무차원 변수들을 결정하기 위하여 이용되는 방법에는 관계없이 주어진 유동현상에 영향을 미친다고 알려져있거나, 믿어지는 모든 변수들을 열거함으로써 시작합니다. 이와 같은 변수들을 열거하는 데는 많은 경험들이 도움이 됩니다. 만일 어떤 현상이 어떤 변수에 의존될 듯하다고 의심되면 그 변수를 포함시킵니다. 그 의심이 정당하다면 타당한 결과를 얻기 위하여 그 변수가 포함되어야 한다는 것을 실험이 증명해 줄 것입니다. 그러므로, 매끄러운 관에 작용하는 레이놀드수를 로 주어진 경우 Buckingham의 파이 정의를 써서 쉽게 무차원항을 만들 수 있습니다.
또한, 변수들에 관해서 다음 6단계의 ∏변수 결정을 위한 수학적 추천순서대로 ∏변수를 결정하면 다음과 같습니다.

◎ 결론
관 입구영역에서 유입된 균일한 층류유동은 관벽과 접하는 유체의 속도가 0이기 때문에 관으로 흘러들어감에 따라 속도분포가 변하게 됩니다. 또한 균일하게 유입된 유체는 관 입구영역에서 벽면의 점착조건으로 인해 큰 압력구배를 가지게 되고 유체가 관으로 흘러들어감에 따라 이러한 압력구배는 점점 감소하는 것을 실험을 통해서 알수 있었습니다. 벽에서부터 형성된 경계층의 두께는 하류로 흘러갈수록 증가하고, 경계층에서의 유체속도감소는 모든 단면적에서의 유체질량보존을 위해 하류로 갈수록 경계층의 성장과 더불어 유동이 점차 가속됨으로 해석을 할수 있습니다. 경계층은 결국 전체 관을 채우게 되고 그 유동영역에서 속도분포의 변화가 멈추게 되며 유동은 완전히 발달하게 됨을 알 수 있습니다.

참고 자료

1. 강 전, 유체역학의 이해, 보성각, 2004, 93~106, 168~176
2. http://www.machinenow.co.kr