레이놀즈 수 측정실험

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 실험고찰
7. 사용기호
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목: 레이놀즈 수 측정

2. 실험 목적
① 층류와 난류의 현상을 관찰하고 그 본질을 이해한다.
② 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체의 레이놀즈 수 (Reynolds number, Re)에 대한 개념을 이해하고, 실험으로 레이놀즈 수를 계산한다.
③ 전이영역에서 유체 흐름의 특성을 관찰하고, 임계유속에서의 레이놀즈 수를 계산한다.

3. 실험 이론
-레이놀즈 수는 관성에 의한 힘과 점성에 의한 힘(viscous force)의 비로서, 주어진 유동 조건에서 이 두 종류의 힘의 상대적인 중요도를 정량적으로 나타낸다. 이는 유체 동역학에서 가장 중요한 무차원 수 중 하나이며, 다른 무차원 수들과 함께 사용되어 동적 상사성을 판별하는 기준이 된다. 두 유동 패턴이 기하학적으로 상사일 때, 이 두 유동의 주요 무차원 수들이 동일한 값을 가지면, 이 두 유동이 동적 상사성을 가졌다고 말하며 이 두 유동은 그 형태가 유사하게 된다. 레이놀즈 수는 또한 유동이 층류인지 난류인지를 예측하는 데에도 사용된다. 층류는 점성력이 지배적인 유동으로서 레이놀즈 수가 낮고, 평탄하면서도 일정한 유동이 특징이다. 반면 난류는 관성력이 지배적인 유동으로서 레이놀즈 수가 높고, 임의적인 소용돌이나 와류, 기타 유동의 변동이 특징이다. 레이놀즈 수는 1883년에 이를 제안한 Osborne Reynolds (1842-1912)의 이름을 따서 명명되었다.

<중 략>

* 흐름영역
-층류(laminar flow): 유체의 흐름은 평행으로 흐르면서 교차흐름나 소용돌이가 존재하지 않는 상태이다. 유체의 혼합이 거의 발생되지 않고 오일처럼 점도가 매우 큰 유체가 작은 관이나 좁은 통로를 흐를 때 나타날 수 있다. 유체가 평행한 층을 이루어 흐르며, 이 층 사이가 붕괴되지 않음을 의미한다. 유체 동역학에서는, 유체가 모멘텀 확산이 높고, 모멘텀 대류가 낮으며, 압력 및 속도가 시간에 무관한 유동을 층류라고 한다.

참고 자료

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