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베르누이 실험: 유체역학의 기본 원리 이해2025.11.131. 베르누이 정리 베르누이 정리는 1738년 D.베르누이가 발표한 유체역학의 기본법칙으로, 점성과 압축성이 없는 이상적인 유체가 규칙적으로 흐르는 경우 속력과 압력, 높이의 관계를 규정한다. 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합이 일정하다는 법칙에서 유도되며, 유체의 속력이 증가하면 내부 압력이 낮아지고 반대로 속력이 감소하면 내부 압력이 높아진다. 이는 완전유체에 대한 역학적에너지 보존 법칙으로 볼 수 있다. 2. 벤투리미터와 피토관 벤투리미터는 차압식 유량계의 일종으로 가늘었다가 넓어지는 형태의 관으로 구성되며, 입구와 목부분의...2025.11.13
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에어벤치를 이용한 베르누이 정리 실험2025.11.181. 베르누이 정리 유체가 흐르는 속도와 압력, 높이의 관계를 수량적으로 나타낸 법칙으로, 에너지 보존 법칙에 기초한다. 비압축성, 비점성인 이상적인 유체의 경우 유체의 속도가 빨라지면 압력이 작아진다. 실험에서는 단면적이 변하는 벤투리관을 통해 베르누이 정리를 검증하고, 정압, 동압, 전압의 관계를 확인했다. 평균 오차율 20.93%로 나타났으며, 오차는 공기의 압축성, 마찰, 유체 흐름의 불안정성 등 베르누이 정리의 한계점에서 기인한다. 2. 피토 정압관 18세기 프랑스 공학자 H.Pitot이 개발한 유속측정장치로, 유체의 속력...2025.11.18
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베르누이 유동 실험 보고서2025.11.141. 베르누이의 정리 다니엘 베르누이가 정리한 법칙으로, 유체가 규칙적으로 흐를 때 속력, 압력, 높이의 관계를 나타낸다. 유체에서의 에너지 보존 법칙을 발견한 것이며, 뉴턴의 운동 제2법칙 F=ma의 변형 버전이다. 베르누이 방정식은 p + (1/2)ρv² + ρgh = const로 표현되며, 마찰이 없고 비압축성, 비점성, 정상상태의 유체가 유선을 따라 흘러야 적용된다. 비행기 날개의 양력 발생 원리, 창문을 통한 바람의 흐름 등 일상적 현상에서 관찰할 수 있다. 2. 벤투리미터와 피토관 벤투리미터는 유동 속도를 측정하는 장치이...2025.11.14
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관로 내 풍향 측정을 통한 유체역학 실험2025.11.141. 베르누이 방정식 베르누이 방정식은 유체 입자에 뉴턴의 제2운동 법칙을 적용하여 유도되며, 속도수두, 정압, 위치수두의 합이 일정함을 나타낸다. 적용 조건으로는 점성유동 무시, 정상유동, 유선상 유동, 일정 밀도, 관성좌표계가 있다. 이 방정식은 유동 조건 분석에 필수적이며, 특히 길이가 길거나 속도구배가 큰 유동장에서는 점성효과를 반드시 고려해야 한다. 2. 벤투리관과 피토관을 이용한 풍속 측정 벤투리관은 연속방정식과 베르누이 방정식을 변형하여 풍속을 계산하며, 피토관은 정체압과 정압의 차이를 이용하여 각 지점의 풍속을 측정한...2025.11.14
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[A+ 결과보고서] 유체 마찰 손실 실험2025.01.231. 유체 역학 이번 실험은 직경이 각각 다른 3개의 직관을 통해 일정 시간동안 흐르는 부피와 시간, 수두차를 측정하는 실험이었습니다. 측정한 값을 바탕으로 측정유량(Q측정), 속도(u), 레이놀즈 수(NRE), 마찰계수(f), 이론수두(F), 이론유량(Q이론)을 계산했습니다. 실험 결과, 관의 직경이 커질수록 레이놀즈 수는 커지고 속도는 빨라졌으며, 측정유량은 이론유량보다 작게 나타났습니다. 이는 유체 마찰로 인한 유량 손실을 잘 보여주고 있습니다. 2. 유량 측정 장치 실험에 사용된 장치에는 오리피스미터, 벤투리미터, 노즐 등이...2025.01.23
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유체 마찰 손실 실험 결과보고서2025.11.141. 레이놀즈수(Reynolds Number) 유체를 층류와 난류로 분류하는 무차원의 수로, 유체 흐름의 관성력과 점성력의 크기 비를 나타낸다. 레이놀즈수가 큰 유동을 난류, 작은 유동을 층류라고 부르며, 유체의 밀도, 평균속도, 관의 직경, 점성 계수, 동점성 계수 등으로 계산된다. 직관에서의 유체 마찰 손실은 층류(Re<2300)와 난류(3000<Re<3000000)에 따라 다른 공식으로 계산된다. 2. 직관에서의 마찰손실 직관은 관 그 자체와 부속품, 이음쇠에 의한 마찰이 일어나는 파이프이다. 유체가 관 내를 흐를 때 발생하는...2025.11.14
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수평관 흐름의 마찰손실 실험 분석2025.11.151. 마찰손실과 압력강하 수평관 내 유체 흐름에서 관벽과의 표면마찰으로 인해 발생하는 압력강하를 측정하는 실험이다. 베르누이 식을 적용하여 두 지점의 압력차를 마노미터의 수두 높이차로 측정하고, 이를 통해 마찰손실을 계산한다. 실험 결과 유량이 증가할수록 압력강하가 증가하는 비례관계를 확인했으며, 5회 반복 실험에서 평균유속과 마찰손실의 관계를 분석했다. 2. 레이놀즈 수와 흐름 영역 레이놀즈 수는 층류와 난류를 구분하는 무차원 매개변수로, 관내 흐름에서 Re≤2100은 층류, 2100<Re<4300은 전이영역, Re≥4300은 난...2025.11.15
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유체 마찰 손실 실험 보고서2025.11.171. 유체의 기본 개념 및 분류 유체는 기체, 액체, 증기를 총괄하며 작은 전단응력을 받아도 연속적으로 변형되는 물질입니다. 점성은 유체 층 사이의 상대 운동을 방해하는 유체 마찰이며, 유체는 점성의 유무에 따라 점성 유체와 비점성 유체로, 압축의 유무에 따라 압축성 유체와 비압축성 유체로 분류됩니다. 층류는 유속이 느릴 때 측방향 혼합이 없이 인접한 유체층이 미끄러지듯 지나가는 흐름이고, 난류는 유속이 빨라지면서 입자가 불규칙한 형태로 흐르는 무질서한 흐름입니다. 2. 레이놀즈 수와 마찰계수 레이놀즈 수는 다양한 유체 흐름을 구별...2025.11.17
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레이놀즈수 실험 예비레포트2025.11.181. 레이놀즈수(Reynolds Number) 유체 흐름의 상태를 정의하는 무차원 수로, 관성력과 점성력의 비를 나타낸다. 공식은 Re = ρD̄u/μ = ̄uD/ν이며, 레이놀즈수에 따라 층류(Re<2000), 전이유동(2000<Re<4000), 난류(Re>4000)로 구분된다. 유체의 평균속도, 관의 직경, 유체의 밀도와 점성계수에 의해 결정되며, 유체의 흐름 특성을 예측하는 중요한 지표이다. 2. 유체의 분류 및 특성 유체는 일정한 형상을 가지지 않고 자유롭게 흐르는 액체, 기체, 플라즈마를 총칭한다. 점성에 따라 점성유체와 ...2025.11.18