레이놀즈 유동 실험 보고서 (A+)

소개글

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목차

1. 실험 이론 및 목적 (2 Page)

2. 실험 방법

3. 실험결과
3-1. 물의 보간 값
3-2. 각 유동의 레이놀즈 값

4. 고찰

본문내용

본 실험은 유체역학 시간에 배운 유체의 유동 특성을 바탕으로 진행되었다. 먼저 유체는 유동 특성에 따라 층류(Laminar), 난류(Turbulent), 전이영역으로 구분되는데 층류는 와류와 같은 유선의 혼합이 발생하지 않고 유체의 각 층을 따라 유선이 섞이지 않고 흐르는 유동을 말하고, 난류는 시공간적으로 무질서한 형태로 흐르는 유동을 말한다. 마지막으로 층류와 난류가 공존하는 전이영역(이하 전이류)가 있다.

흐르는 유동에는 크게 두 가지의 힘이 작용하는데 그것은 유체 사이에 작용하는 점성 력(Viscous Force), 두 번째는 유체를 흐르게 하는 관성 력(Inertial Force)이 있다. 이 두가지 힘의 상대적 비율을 나타낸 것이 바로 레이놀즈 수이다. 이에 대한 물리 량의 값을 고려해 무차원의 수(어떤 현상에 관해 인자를 조합해 차원이 서로 상쇄된 값. 즉, 단위가 없는 값)로 표현한 것이 레이놀즈 수의 기본 개념이라고 할 수 있다.

층류와 난류의 차이점을 알아보자면 먼저 층류는 유체 입자가 서로 층을 이루면서 일정하게 흐르는 상태를 말한다. 관성 력이 점성 력에 비해 작은 상태라고 할 수 있고 일반적으로 레이놀즈 수 2,100이하의 값을 갖는다.

다음으로 난류는 유체의 입자가 아주 불규칙한 운동을 하며 심한 운동량의 변화를 일으키며 흐르는 상태를 말한다. 관성 력이 점성 력에 비해 매우 큰 상태로써 레이놀즈 수 4,000이상의 값을 갖는다.

천이류는 입자가 규칙적인 운동을 하는 층류와 불규칙적인 운동을 하는 난류가 공존하는 상태, 층류에서 난류로 넘어가는 과정, 난류에서 층류로 넘어가는 과정으로써 레이놀즈 수가 2,100에서 4,000 사이의 값을 갖는다.

구체적으로 레이놀즈 수의 정리는..

<중 략>

참고 자료

[네이버 지식백과] 레이놀즈수 [Reynolds number] (물리학백과)
https://www.omnicalculator.com/physics/water-viscosity, (물의 온도에 따른 점성계수, 동점성계수, 밀도 자료 참조), 조사일자: 2022.09.18
박원규, 유체역학 9판, 퍼스트북. 2022년, p30~150