[A+] 기초기계공학실험 - 점성계수 실험 레포트

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 장치 및 실험방법
4. 실험 결과
5. 그래프
6. 고찰

본문내용

1. 실험 목적
모든 유체는 고유의 점성을 갖고 있으며, 이 점성은 특정한 유체의 유동에 큰 영향을 미치게 되는데, 유체가 흐르게 되면 이러한 점성의 존재에 기인하여 유체 내의 전단응력이 전달되며 또한, 유체와 고체 경계면에서 유체유동의 평균속도가 0이 되는 no slip 점을 갖게 된다.
본 실험은 Cannon-fenske 점도계를 이용하여 특정한 유체의 점성을 관찰하여 유체성질을 이해하는데 목적이 있다.

2. 관련이론
(1) 유체의 점성
유체를 변형시키는데 변형되는 속도를 이상적으로 무한히 작게 하면 저항을 받지 않지만, 실제의 유한한 시간 안에 변형을 일으키려면 저항을 받게 된다. 유체의 각 부분 사이에 상대운동이 존재하면, 그 상대속도에 비례하여 저항이 생겨나게 되는데 이러한 성질을 점성이라 한다.
아래 그림과 같이 유체가 두 벽 사이에 유체가 가득 차 있고 위쪽 벽을 속도 V를 가지고 당기게 되면 유체도 움직이는 벽을 따라 움직이게 된다.
움직이는 벽에 가까운 유체는 벽을 따라 빠르게 움직이고, 정지한 아래 벽과 매우 가까운 곳의 유체는 속도가 0에 가깝게 되므로, 유체는 위쪽 움직이는 벽에서 아래 벽에 다가갈수록 속도가 줄어드는 속도 구배가 생기게 된다. 움직이는 벽의 속도가 지나치게 빠르지 않으면 유체는 층을 이루며 가지런히 흐르게 된다. 유체 각층의 속도 차이가 표시된 것과 같이, 기준되는 임의 위치의 P층에서의 속도가 u, 여기서 수직위치가 dy만큼 차이나는 P'층에서의 속도가 u+du로 나타내어진다면, 유체 점성에 의한 저항(F)은 다음과 같이 표시된다. 밀도의 단위는 poise인데, 이는 1g/cm s 와 동일하다.
일반적으로는 cP가 많이 쓰인다.

F ∝ A․(du/dy) 또는 F = μ․A․(du/dy) (A : 층 면적, μ : 점성계수)

※고정된 아래 판과 V의 속도로 수평으로 이동하는 윗 판 사이의 유체의 유동※

참고 자료

http://science.kongju.ac.kr/highschool/chem/%B9%B0%C1%FA%BC%BC%B0%E8%C0%C7%B1%D4%C4%A2%BC%BA/cheq/html/re2-10.html
http://cafe.naver.com/anmc