레이놀즈 수 측정 예비보고서-본

목차

1. 실험 목적

2. 이론적 배경

3. 실험방법 및 장치
1) 실험도구
2) 실험방법

4. 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1) 층류와 난류의 이해
2) Reynolds Number의 이해
3) 임계속도의 계산치와 비교

2. 이론적 배경
- 층류 : 저속에서의 처음 흐름의 형태, 즉 소용돌이 없이 유체의 층이 서로 미끄러지듯 지나가며 흐름의 방향에 수직으로 교차하는 흐름은 생기지 않고 소용돌이도 없는 흐름.

- 난류 : 더 높은 속도에서의 흐름의 형태, 즉 소용돌이가 일어나서 측면과 혼합이 일어나는, 유체의 진동이 심한 흐름.

- 레이놀즈 수 : 튜브 내에서 층류에서 난류로 전환하는 것은 속도의 함수뿐만 아니라 유체의 점도, 밀도, 튜브의 직경에도 관계가 있다. 이러한 변수들의 결합을 ‘레이놀즈 수’라고 일컫는다.

< 중 략 >

- 임계속도 : 매끈한 원형 파이프의 경우 레이놀즈 수가 2100보다 작을 때, 그 흐름은 항상 층류이다. 만일 4000보다 높으면 특별한 경우를 제외하고는 항상 난류이다. 그 사이의 수의 흐름은 전이영역이라고 부르며 여기서의 흐름은 장치의 미세한 부분에 좌우되는 점성 또는 난류일 수 있으며 이것을 예측하기는 어렵다.
유체의 상태가 전이되는 시점에서의 레이놀즈 수를 ‘임계 레이놀즈 수’라고 일컫으며, 그 때 어떤 상태의 유속을 벗어난 상태로 난류로 전이되는 지점의 속도를 ‘임계속도’라고 한다. 임계 레이놀즈 수도 두 가지로 나뉘는데, 층류에서 난류로 변할 때의 레이놀즈 수(=4000)를 ‘상임계 레이놀즈 수’, 그 반대의 경우(=2100)를 ‘하임계 레이놀즈 수’라고 한다. ‘하임계 레이놀즈 수’ 이하의 유체는 난류로 만들기 위해 어떠한 힘을 가하여도 점성력이 크기 때문에 다시 층류로 되돌아가기에 공학적으로 매우 중요하다.

3. 실험방법 및 장치
1) 실험도구
① 레이놀즈 장치
② 온도계
③ 비커 또는 매스 실린더
④ 저울
⑤ 초시계
⑥ 잉크
⑦ 증류수

참고 자료

없음