[기계공학과] 제트충돌 실험 보고서 (유체 역학 실험)

소개글

"[기계공학과] 제트충돌 실험 보고서 (유체 역학 실험)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
3가지 형상의 물체 표면에 제트에 의해 작용하는 힘을 실험으로 구하고 이론값과 비교한다. 90 ˚ 평판, 120 ˚ 평판, 반구형 물체를 이용해 실험값을 구한다.2)

2. 실험 관련 이론
제트를 분류라고도 한다. 분출하는 증기나 액체는 속도가 빠르므로 증기터빈, 수력터빈 등 원동기에 응용할 수 있다. 제트 엔진과 같은 경우 엔진 내부에서 연소시킨 고온의 가스를 분출함으로써 뉴턴의 세 번째 운동 법칙인 작용-반작용의 원리에 의해 추력을 얻는다.1) 이는 제트충돌 실험의 고차원적인 발전 단계라 할 수 있으며, 이 원리를 응용하여 제트엔진과 로켓 등을 제작할 수 있다. 운동량 방정식으로부터 Fy=ρQ(V-Vcosθ), V=Q/A를 얻을 수 있다.

3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
제트충돌 실험 장치
Fig, 1 과 같이 제트충돌 실험 장치는 Hydraulic Bench, 제트충돌 실험 장치, 스톱 워치를 준비한다. 실험장치의 연결부위 특히, Inlet pipe의 연결을 꼼꼼히 확인해 물이 분사되는 일이 없도록 주의한다.2)

3.2 실험 방법
제트충돌 실험
제트충돌 실험은 상판과 투명한 케이스를 제거한 후 노즐의 직경을 측정하고 타겟을 팬에 붙어 있는 로드 위에 부착한다. Inlet pipe를 Hydraulic Bench에 연결한 뒤 Inlet pipe의 연결정도를 반드시 확인한다. 수준기를 이용하여 실험장치를 수평으로 맞춘 후, 웨이트 팬의 선을 레벨 게이지에 맞춘다. 추를 이용해 웨이트 팬 위에 추를 얹어, Bench의 컨트롤 밸브를 작동시켜서 물이 유동되게 만든다. 레벨 게이지에 일치될 때까지의 유량을 조절한다. 일정한 체적이 증가하는 시간을 측정하여 수준계를 이용해 체적과 시간을 이요한 유량을 측정한다.2)

참고 자료

제트엔진(저자불명, 위키피디아, 출판년도 불명,
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%9C%ED%8A%B8_%EC%97%94%EC%A7%84)
레이놀즈수 측정 실험 교안
유체역학 (Fox 외 저, 텍스트북스, 2014.06.15.)