인천대 기계공학실험 레이놀즈 유동 실험 보고서

목차

1. 실험 이론 및 목적
2. 실험 방법
3. 실험 결과
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

이전 실험 이론과 실제 실험을 통해 진행하였고, 수조 출구의 밸브를 조절하여 유속을 조절하므로 인해 생기는 유동을 레이놀즈 수에 의해 층류, 천이류, 난류를 구분하는 실험이었다.
실험 값을 바탕으로 레이놀즈를 구하는 방식은 첫 번째로 유량 측정 시 60초라는 시간에(난류 30초) 흐른 비이커의 높이를 이용하였고, 이를 바탕으로 유속을 계산하고, 레이놀즈수(Re)를 계산하여 이론값과 측정값을 비교하는 실험을 진행하였다.
실험을 진행하는데 어려움을 느꼈었는데, 실험 중간에 층류와 천이류, 난류를 정확히 관측하기가 어려웠었다. 그 이유로는 먼저 기계가 아닌 실험자에 의해 밸브가 조정되어 유량이 조절되므로 값에 오차가 생겼을 것이다. 그 다음으로 잉크의 분사량이 일정하게 나오지 않아 육안으로 실험 결과를 확인하기 어려웠을 것이다. 또한 유량을 확인하기 위해 비이커의 물의 높이를 측정하려고 할 때, 비이커의 물이 완전히 빠진 상태가 아닌 어느정도 차 있는 상태에서 진행되었기에 미세한 오차가 발생하였을 것이며, 비커의 바닥면이 완벽하게 밀폐되어 있지 않기에 비커에서 물이 계속 빠져나가 측정에 어려움을 주었고 오차로 이어졌다.
또다른 비이커의 문제점으로는 실험에서 사용되었던 비이커가 완벽한 수평이 아니였던 것이였다. 이것은 곧 물의 높이 측정에 오류를 초래하였을 것이다.
마지막으로 유량을 측정할 때, 비이커의 연결되는 호스의 위치가 변경됨으로 속도가 변화되어 유량이 달라졌을 것이며, 실험자가 유량을 측정하는 시간이 완벽하지 않았을 것이라는 문제점들을 통해 오차를 예상할 수 있다.
이번 실험에서 잉크를 이용하여 유체의 흐름을 가시화하여 층류, 천이류, 난류를 직접 확인하고 각 흐름에 대한 유체역학적인 개념과 레이놀즈 수에 대해 이해하였다. 또한 일정 시간 동안 채워진 물의 높이를 측정항 유량 값을 계산할 때, 유량 조절 밸브를 많이 열수록 유량이 증가하고 그에 따라 유속이 빨라짐을 알 수 있었다.

참고 자료

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=608458&cid=42420&categoryId=42420, (유량),09/16
http://cyber.inu.ac.kr/course/view.php?id=35935, (레이놀즈 수, 유동의 특징, 물의동점성계수표), 09/16