단일구 침강 속도 결과레포트

목차

1. Introduction
2. Materials & Methods
3. Results
4. Discussion
5. Reference

본문내용

2. Introduction
2.1) 실험 목표
두 개의 수직관에서 서로 비중이 다른 액체를 넣고 단일구가 일정한 위치에서 수직으로 침강할 때 일어나는 현상을 항력계수와 Reynolds수와의 관계를 통해 알아본다.

2.2) 항력계수
유체가 흐르는 방향에서 유체가 고체에 미치는 힘을 항력(drag)이라고 하며, 벽 전단에 의한 벽 항력(wall drag)과 압력에 의한 형태 항력(form drag)이 있다. 관이나 유로를 통한 유체 흐름에서는 속도두*밀도에 대한 전단응력의 비로 정의되는 마찰계수가 유용한데, 잠긴 고체에 대해서는 마찰계수에 상응하는 항력계수(drag coefficient)가 유용하다. 항력계수는 마찰계수의 정의와 유사하게 와 밀도*속도두의 비로 정의한다. =항력, 는 흐름 방향에 직각인 평면에 대한 고체의 투영면적으로 는 단위투영면적 당 평균 항력이다.

2.3) Reynolds수
Reynolds수는 관성과 점성의 비를 나타내는 무차원군으로 로 나타낸다.

2.4) 실험 원리
정지 유체 속의 구형입자에는 중력, 부력, 저항력이 작용하며, 이 힘들의 합이 구형입자에 작용하는 힘()이 된다. 따라서 구에 대한 수직 방향 힘의 수지식은 다음과 같다.

참고 자료

Warren L. McCabe, Julian C.Smith, Peter Harritott, “단위조작”, 사이플러스, 2017, p.52, pp.133-135