제트유동장 측정실험

소개글

"제트유동장 측정실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
1) 실험목적
2) 이론적배경

2. 본론
1) 실험장치의 구성 및 방법
2) 실험결과 및 고찰

3. 결론

4. 참고문헌

5. 그래프 작성 스크린샷

본문내용

가. 실험목적
유체 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 열선 유속계와 피토관의 사용방법, 측정된 자료의 분석 및 취합능력을 함양시켜서 그 응용력을 배양시키고자 한다

나. 이론적배경
(1) 난류강도
난류강도가 , 속도 변동의 제곱 평균 제곱근의 비로 정의되고 , 평균 유속을 라고 한다면 난류강도는 다음과 같이 나타 낼 수 있다.
난류강도에 따라 높은 난류, 중간 난류, 낮은 난류로 나눌 수 있다. 높은 난류의 경우 열 교환기와 같은 복잡한 형상 내부 고속 흐름과 기계 (터빈과 압축기)의 회전 내부 흐름에서 나타나며, 통상적으로 난류 강도가 5 %와 20 % 사이 이다. 중간 난류의 경우 큰 파이프, 환기 흐름 등 또는 저속 흐름에서 나타나며, 통상적으로 난류 강도가 1 %와 5 % 사이이다. 저 난류의 경우 자동차, 잠수함 및 항공기를 통해 외부의 흐름이며, 통상적으로 난류 강도가 약 1 % 미만, 매우 낮다. 완전발달유동에서 난류강도는 다음과 같이 추정 될 수 있다.
예를 들어 50,000의 레이놀즈수에서 난류 강도는 이 식에 따라 4%가 될 수 있다.

(2) 제트 유동의 일반적인 특성
유체 흐름이 있는 하나의 유체의 흐름은 정지하거나 움직이는 주변 매체와 혼합된다. 이러한 흐름은 다양한 상황에서 발생하고, 형상, 크기 및 유동 조건은 넓은 범위를 커버한다. 제트 흐름은 두 숫자의 값에 따라 크게 변화한다. 레이놀드수와 마하수이다.
①
여기서 밀도, 는 속도 특성 (예를 들면, 제트 출구 속도), 은, 특성 길이 (예를 들면, 제트 직경)이고, μ는 점성이다.
②
여기서, 소리의 속도이다.

참고 자료

‘난류 강도’, 대한토목학회, “http://bit.ly/2h3oRFF”
기계공학실험교재편찬위원회, 기계공학응용실험, 청문각, 제 3판(2016)
'King's law', 카이스트 유속측정 실험, “http://bit.ly/2zthsnN”
‘레이놀즈 수’, (금속용어사전, 1998. 1. 1., 성안당)
기계공학 응용실험 교재 편찬회, 기계공학 응용실험 제3판, 청문각, 2016