[A+보고서]한국기술교육대학교 기초기계공학실험 보고서 열유체 오리피스 자유분출실험보고서 오리피스 자유분출

소개글

올리는 자료들은 모두 연구원님의 우수보고서 모음에 들어간 보고서들 입니다.
요구 사항을 아주 꽉꽉 눌러 담았습니다.

목차

I. 실험목적

II. 관련 이론
1. 오리피스와 관련 방정식들
1.1. 오리피스

1.2. 베르누이 방정식(Bernoulli’s Equation)
1.3. 토리첼리 정리(Torricelli’s theorem)

1.4. Reynolds 수
-레이놀즈 수와 오리피스 유량계수(Cd)의 관계 그래프

1.5 Navier-Strokes 방정식

1.6 물체의 자유낙하

2. 오리피스 자유분출
2.1. 공식 유도
2.2. 유체가 기체일 때 오리피스 실험식

3. 오차 원인
3.1. 층류 유동에 의한 Jet의 지름 변화
3.2. 미립화(atomization)

III. 참고 문헌

IV. 실험장치도

VI. 실험결과 및 데이터 표
● 관련된 계산식
● 데이터 값 계산

VII. 고찰
7.2 개인고찰

V. 실험방법

본문내용

I. 실험목적
▶ 유체의 흐름에 있어서 오리피스를 통과하여 자유분출1)되는 유체에 대하여 베르누이(Bernoulli) 방정식에 의한 이론의 적용 및 유속과 유량측정 실험을 한다. ▶ 베르누이 방정식과 토리첼리의 정리를 확인하고 오리피스 자유분출 실험에서 어떻게 이용되는지를 알아본다.
II. 관련 이론
1. 오리피스와 관련 방정식들
1.1. 오리피스
- 배관의 중간에 둥근 구멍이 뚫린 칸막이를 설치한 경우, 이 칸막이를 오리피스라고 한다. 유체가 오리피스를 통과하는 직전과 직후에서 압력차이가 발생한다

<중 략>

1.4. Reynolds 수
- 1880년대 Osborne Reynolds는 많은 실험을 통해 유체의 관성력과 점성력의 비가 유동 영역을 결정한다는 것을 발견하였는데, 이 비를 Reynolds 수 라고 한다. 레이놀즈 수가 낮을 때는 점성력이 지배적인 유동으로 층류의 현상이 보이고, 레이놀즈 수가 높을 때에는 관성력이 지배적인 유동으로 난류의 현상이 나타난다. 레이놀즈 수는 파이프 속의 액체의 흐름에서부터 항공기 공기 흐름까지 광범위한 적용이 가능하다.

<중 략>

3. 오차 원인
3.1. 층류 유동에 의한 Jet의 지름 변화
- 오리피스 벽에서 분출된 물은 수압뿐만 아니라 중력의 영향도 받기 시작하는데, 물은 중력에 의해 내려갈수록 점점 더 빨라진다4). 이때, 물의 점성력에 의해 분자들이 응집되려하는 성질에 따라, 빨라지는 물을 따라 물줄기가 중심 쪽으로 모이게 되고 결국 물줄기의 지름이 작아진다. (유량은 동일)

참고 자료

전진은, 박운진 외 5인, 「기계공학도를 위한 열유체공학실험」, 지필미디어,
2022
Naver 지식백과, ‘토리첼리의 정리’
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3395898&cid=60289&categoryId=60289
브런치‘연속방정식과 미립화’
https://brunch.co.kr/@soycaffelatte/4
Cengel, 「Fluid Mechanics 4th」, McGraw-Hill, 2021