유동화실험 예비보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험목표
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 참고문헌

본문내용

 실험 제목: 유동화 실험

 실험 목표
고정층 및 유동층 실험을 통한 유동화 이해
- 유속에 따른 층높이와 수두차 구하기
- 유속에 대한 수도차와 층높이의 그래프 확인
- 압력강하 계산

 이론적 배경
유체의 유동1)
뉴턴 유체
하나의 관을 타고 흘러가는 정상상태 유체의 속도는 그 단면에서 일정하다고 두었다. 요컨대 관의 중심에서와 벽면 근처에서 유체의 속력은 서로 같다는 것인데, 실제로는 벽면과의 마찰에 의해 중심부로 갈수록 속력이 빠르다. 처음에 모든 단면에서의 속도가 같게 유입되어도 그러하다. 전단 응력이란 물체의 표면에 평행한 방향으로 작용하는 응력을 말한다.
점도가 변형과 무관한 독립적인 상수로 결정될 경우, 그러한 유체를 뉴턴 유체라 부른다. 뉴턴 유체에서는 전단 응력과 전단 변형 간 선형관계가 만족되고, 그 예로 물, 기름, 공기 등이 있다. 그렇지 않은 유체는 비뉴턴 유체라 부른다.

난류와 층류
유동은 흐름 양상에 따라 층류와 난류로 구분된다. 층류란 유체의 평균속도 방향 이동이 주가 되는 유동을 말한다. 관을 타고 진행하는 유체는 속도 방향으로 나아가면서 동시에 그에 수직인 방향으로도 이동하게 된다. 층류는 이러한 이동에 유체 분자의 확산만이 관여하는 유동으로, 그 진행이 매우 느리며 결과적으로 해당 확산은 무시할 만한 수준이 된다. 반대로 난류는 속도에 수직인 방향으로 유체가 직접 움직이면서 전파되는 흐름을 의미하며, 층류에서와는 사뭇 다른 형태의 거동을 보인다.

레이놀즈 수
층류와 난류를 구분하는 기준은 레이놀즈 수로 구분할 수 있다.
레이놀즈 식은 다음과 같다.
여기서 L은 특성 길이(characteristic length)라 부르는 것으로, 원형 관의 경우 지름 D와 같다.

참고 자료

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