열유체실험 사각단면 직선채널의 압력손실에 관한 실험 보고서

소개글

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목차

Ⅰ. 예비보고서
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론

Ⅱ. 결과보고서
1. 각 채널에서 압력손실을 예측하고 아래 표를 채워넣으시오.
2. 실험개요, 압력손실 이론 및 실험에 대하여 간략히 설명하시오
3. 유속에 따른 압력손실
4. 마찰계수의 이론적 예측 및 측정결과 비교
5. 비고 및 고찰

본문내용

1. 실험 제목:
사각단면 직선 채널의 압력손실에 관한 실험

2. 실험 목적
사각단면 채널에서 단면 형상에 따라 발생하는 압력 손실에 대하여 이해 및 관찰하고, 실험을 위해 사용되는 기본적인 장치들에 대하여 알아본다.

3. 이론
1) 유체가 흐르는 이유를 쓰시오.
유체는 액체(liquid)와 기체(gas)를 포함한다. 유체역학을 공학적인 관점에서 다루기 위해서는 유체의 범위를 제한하여야 한다. 유체의 범위를 제한하기에 앞서 전단응력을 정의할 필요가 있다.

그림 1.1에서와 같이, 면적 ΔA에 작용하는 힘 ΔF는 수직 성분인 과 접선 성분인 로 분해된다. 또한 물체에 작용하는 단위 면적당 힘을 응력이라 부른다. 단위 면적당 힘 벡터를 응력벡터(stress vector)라 하며, 응력벡터의 수직 성분은 수직응력(normal stress), 응력벡터의 접선 성분은 전단응력(shear stress)으로 구분한다.
여기서 전단응력에 초점을 맞추어 보자. 수학적으로 전단응력은 다음과 같이 정의된다.

유체는 아무리 작은 전단응력이 작용하여도,전단응력의 작용하에서 운동하는 액체와 기체로 정의된다. 이 정의는 매우 작은 전단응력이 작용한다 할지라도 유체가 운동하게 된다는 것을 의미한다. 기체나 물 또는 타르(tar)는 명확하게 이 유체의 범주에 속한다. 그러나 플라스틱이나 케첩(catsup)과 같은 물질들은 작은 전단응력에 대해서는 저항하여 아무런 움직임도 발생하지 않는다. 따라서 이러한 물질들에 대한 연구는 유변학(rheology)의 범주에 속한다.

베르누이 방정식을 사용할수 있는 경우에 대한 조건을 이해하자. 첫 번째 가정은 점성효과를 무시한다는 것이다. 다시말해서, 속도구배로 인해 발생한 전단응력은 고려되지 않는다. 두 번째, 정상상태를 가정한다. 세 번째, 한 유선 상의 운동임을 가정한다. 또한 밀도가 일정하다고 가정하게 되면,

이 성립한다. 적분하게 되면 우항이 const 값을 갖게 되며, 다른 유선 상에서는 다른 값을 갖는다. 동일 유선 상의 두 점 사이에 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음