유체공학실험 레이놀즈수 측정 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험 요약

2. 레이놀즈 수 측정
1) 실험 목적
2) 실험 관련 이론
3) 실험장치 및 방법
4) 실험 결과 및 토의
5) 참고문헌

본문내용

실험 요약
-유체의 점성유동은 층류와 난류로 구분된다. 층류와 난류의 경계는 레이놀즈수에 따라 달라진다. 이 실험에서는 염료를 통해 층류와 난류를 구분하고 유동을 육안으로 확인한다. 이를 통해 상임계 레이놀즈수와 하임계 레이놀즈수를 구하여 이론값과 비교하는데 목적이 있다.
실험장치는 레이놀즈수 측정장치를 이용한다. 실험은 상임계 레이놀즈수를 구하는 경우와 하임계 레이놀즈 수를 구하는 경우로 나뉜다. 상임계 레이놀즈수를 구할 때는 층류에서 난류로 바뀌는 순간을 찾는다. 반대로 하임계 레이놀즈수를 구할 때는 난류에서 층류로 바뀌는 순간을 찾는다. 이를 위해 저수탱크에 물을 채우고 유량조절밸브를 열어 유동관찰배관 내로 물이 흐르게 한다. 상임계 레이놀즈수를 측정하기 위해서는 유동이 층류가 되도록 한 뒤에 유속을 증가시켜 천이가 일어나는 속도를 찾는다. 반대로 하임계 레이놀즈수를 측정할 때는 유동이 난류가 되도록 한 뒤에 유속을 감소시켜 천이가 일어나는 속도를 찾는다.
실험한 결과, 상임계 레이놀즈수의 평균값은 2400.000로 오차율은 40%가 나왔다. 하임계 레이놀즈수의 평균값은 1277.778로 오차율은 39%이다. 오차율은 크게나왔지만 실험값간의 편차는 크게 없으므로 오차의 원인을 여러 가지 짐작할 수 있다.

참고 자료

FOX/MCDONALD/PRTCHARD/MITCHELL, Fluid Mechanics 9th, WILEY, 2017, 34-36p
레이놀즈수 측정 실험 교안