제트 유동장 실험 레포트

목차

1. 서론
1) 실험 목적
2) 이론적 배경

2. 본론
1) 실험 장치의 구성 및 방법
2) 실험 결과 및 고찰

3. 결론

본문내용

1. 서론
1) 실험 목적
유체의 유동장의 속도를 측정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있는데, 그중에서 흔히 사용되는 것은 피토관과 열선유속계이다. 피토관을 이용하면 평균속도만을 측정할 수 있지만 비교적 정확한 값을 얻을 수 있다. 그러나 열선유속계를 이용하면 매우 불규칙적인 난류 속도까지도 측정이 가능하다.
본 실험에서는 열선유속계를 이용하여 2차원 노즐에서 분사되는 제트 유동장의 속도를 측정하여 제트 유동의 구조를 파악하고, 유동장의 측정법 및 측정 장비인 열선유속계와 피토관의 사용방법, 측정된 자료의 분석 및 취합능력을 함양시켜서 그 응용력을 배양시키고자 한다.

2) 이론적 배경
(1) 난류강도
난류란 유체의 각 부분이 시간적이나 공간적으로 불규칙한 운동을 하면서 흘러가는 것을 말한다.

< 중 략 >

(2) 제트 유동의 일반적인 특성
분류라고도 한다. 분출하는 증기나 액체는 속도가 빠르므로 이것을 날개차에 닿게 하여 회전운동을 일으켜, 증기터빈 ·수력터빈 등 원동기에 응용한다. 이 원리를 이용하여 연소가스를 고속으로 분출시켜서 그 반동으로 추진하는 제트엔진이나 로켓 등을 제작한다.
제트의 내부는 다른 부분보다 압력이 내려가 있으므로, 가는 관을 넣으면 가는 관 속에 이어지는 부분에 있는 유체는 제트 속으로 흡인된다. 분무기는 이 원리를 응용한 것으로 가는 관으로부터 공기를 분출시키고, 관 입구 가까이에 가는 관을 접근시키면, 아래쪽의 물은 제트에 의해 빨려 나와서 작은 안개 모양이 되어 공기와 함께 흩어진다.

(3) 피토관의 작동원리
유속 측정 장치의 하나로 유체 흐름의 총압과 정압의 차이를 측정하고 그것에서 유속을 구하는 장치이다. 그림과 같이 끝 부분의 정면과 측면에 구멍을 뚫은 관을 말한다. 이것을 유체의 흐름에 따라 놓으면 정면에 뚫은 구멍 A에는 유체의 정압과 동압을 더한 총압이, 측면 구멍에는 정압이 걸리므로 양쪽의 압력 차를 측정함으로써 베르누이의 정리에 따라 흐름의 속도가 구해진다.

참고 자료

기계공학실험교재편찬회_기계공학 응용실험 청문각
MUNSON 외, 윤순현 외 공역, 유체역학 fluid mechanics, 퍼스트북
난류강도 http://blog.naver.com/gaspgogogo/10017037289
피토관 http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=spiderman25&logNo=60120537284
열선유속계, king's law http://dspace.inha.ac.kr/pdfupload/9284.pdf
레이놀즈 수
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A0%88%EC%9D%B4%EB%86%80%EC%A6%88_%EC%88%98