부산대학교 기계공학응용실험 A+ 제트의 유동장 실험

소개글

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목차

1. 서론
1) 실험목적
2) 이론적 배경

2. 본론
1) 실험장치의 구성 및 방법
2) 실험결과 및 고찰

3. 결론
1) 높이차와 거리별 유속 측정
2) 거리별 표면압력 분포 측정

본문내용

1. 서론
1) 실험목적
유체의 유동장의 속도를 측정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있다. 본 실험에서는 피토관을 이용하여 유체의 높이차와 거리에 따른 유동장의 속도를 측정하고, 압력센서를 이용하여 거리별 표면 압력분포를 측정하여 2차원 노즐에서 분사되는 제트 유동의 구조를 파악하고 피토관의 사용 방법을 익히고 측정된 자료를 분석한다.

2) 이론적 배경
(1) 난류강도
난류 유동이란 속도가 시간에 따라 불규칙적으로 급격하게 변하는 유동을 말한다.

< 중 략 >

열선유속계는 유동장 내부에 일정한 온도로 가열된 가느다란 저항체를 설치하고, 유동으로 인하여 발생하는 열전달 효과를 이용하여 속도를 측정하는 장치이다. 열선프로브는 그림 1.3에서 보는 바와 같이 두 개의 지지대 사이에 짧고 가는 선으로 구성되어 있다.
열선유속계로 속도를 재는 방법에는 정전류방식과 정온도방식의 두 가지가 있다. 정전류법은 측정부선에 일정한 전류를 흐르게 하는 것으로, 유속에 따라 열선의 온도가 달라지고 이는 곧 저항의 변화에 따라 발생하는 전압차를 측정함으로써 유속을 측정하는 방식이다. 정온도법은 열선의 온도를 일정하게 유지하도록 하여 유속에 따라 발생하는 열전달 효과를 보충하는 데 필요한 전류의 변화를 통하여 유속을 측정하는 방법이다.
유동 중에 놓인 열선에서의 열전달은 주로 대류에 의해서 발생하고 복사ᄂᆞ 전도는 무시할 수 있을 정도로 작다. 실험적인 결과에 따르면 열선에서의 유동에 따른 열전달에 관한 식은 다음과 같다.

< 중 략 >

(6) Reynolds number
레이놀즈 수는 ‘관성에 의한 힘’과 ‘점성에 의한 힘’의 비로, 주어진 유동 조건에서 이 두 종류의 힘의 상대적인 중요도를 정량적으로 나타낸다.
레이놀즈 수는 유체 동역학에서 가장 중요한 무차원 수 중 하나이며, 다른 무차원 수들과 함께 사용되어 동적 상사성을 판별하는 기준이 된다.

참고 자료

기계공학 응용실험(개정판), 청문각
유체역학 8판 ( 저자 BRUCE R.MUNSON )
https://www.researchgate.net/Kings-law