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와류 결과보고서2025.05.021. 와류의 개념 실험을 통해 와류의 개념을 이해하고, 자유 와류와 강제 와류의 특성 및 차이를 파악하였다. 베르누이 방정식을 이용하여 와류현상에서 축으로부터의 거리에 따른 높이와 압력의 변화를 관찰하고 비교하였다. 또한 유체의 상승 체적을 계산하고 중심으로부터의 거리와 각속도에 따른 상승체적의 변화를 관찰하였다. 2. 베르누이 방정식 베르누이 방정식을 이용하여 와류현상에서 축으로부터의 거리에 따른 높이와 압력의 변화를 관찰하고 분석하였다. 이를 통해 와류 현상에서 나타나는 유체의 거동을 이해할 수 있었다. 3. 유체의 상승 체적 ...2025.05.02
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와류 예비보고서2025.05.021. 와류의 개념과 종류 및 특성 와류는 유체의 흐름 중 일부가 본류와 반대 방향으로 소용돌이치는 현상을 말한다. 와류에는 자유와류, 강제와류, 랭킨와류 등이 있다. 자유와류는 유체만 회전하고 에너지 소모가 없는 회전운동이며, 중심 속도가 외곽보다 빠르다. 강제와류는 유체와 유체입자 모두 회전하며 에너지가 열로 변환되어 소실된다. 외곽 속도가 중심보다 빠르다. 2. 와류의 실험 방법 와류 실험은 수조에 물을 1/3 채우고 Vortex unit을 40-80 rpm으로 회전시켜 수두차, 압력차, 상승체적 등을 측정한다. 와류 반경에 따...2025.05.02
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양력의 발생 원리2025.11.151. 항공기에 작용하는 4가지 힘 항공기에는 양력, 중력, 추력, 항력의 4가지 기본 힘이 작용한다. 양력은 중력에 반대되는 방향으로 작용하여 항공기를 뜨게 하는 힘이며, 대부분 주날개에서 발생한다. 중력은 만유인력의 법칙에 의해 지구가 항공기를 끌어당기는 힘이고, 추력은 항공기 기관에서 생성되어 비행경로 방향으로 작용한다. 항력은 비행경로에 반대 방향으로 작용하며 유도항력과 유해항력으로 구분된다. 2. 베르누이 정리 베르누이 정리는 유체의 에너지 보존 법칙으로, 비압축성 비점성 유체의 흐름에서 압력, 속도, 높이의 관계를 설명한다...2025.11.15
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종이헬리콥터제작 최종 보고서 창의공학기초설계2025.01.121. 종이헬리콥터의 원리 종이 헬리콥터는 중력, 날개에 의해 생기는 양력, 물체가 운동할 때 받는 저항력의 일종인 항력에 의해 운동한다. 헬리콥터와 달리 모터로 인한 추력이 발생하지 않기 때문에 종이헬리콥터의 회전은 공기저항에 의해 생긴다. 이러한 회전에 의해 날개 위쪽의 공기 흐름은 빨라지게 되고 이로 인해 압력이 낮아지게 돼 아랫면과 윗면의 상대적 기압차가 생긴다. 이러한 공기의 흐름으로 인해 종이헬리콥터가 공중에 떠 있을 수 있는 것이다. 2. 양력 양력은 물체의 주위에 유체가 흐를 때 물체의 표면에서 유체의 흐름에 대하여 수...2025.01.12
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GDI 가솔린 엔진2025.01.021. 가솔린 직접 분사 엔진(GDI) 가솔린 직접 분사 엔진(GDI)은 연료를 고압으로 분사하여 공기와 잘 섞이도록 하여 연소 효율을 높이는 기술입니다. GDI 엔진은 기존 MPI 엔진보다 압축비를 높일 수 있어 연비 향상이 가능하며, 스월 와류와 텀블 와류를 이용하여 초희박 연소도 가능합니다. 하지만 흡기 밸브에 카본이 쌓이는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 듀얼 인젝션 방식이 도입되고 있습니다. 1. 가솔린 직접 분사 엔진(GDI) 가솔린 직접 분사 엔진(GDI)은 기존의 포트 연료 분사 방식에 비해 연료 효율성과 출력 성능이 ...2025.01.02
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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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파이프 유동실험 2 (급축소관) 레포트2025.05.051. 베르누이 방정식 베르누이 방정식은 단일 와이어에 대한 가정으로 비압축성, 정상 상태, 점성력, 에너지 교환이 있습니다. 베르누이 법칙의 특징은 기준점에 대한 높이(h)가 위치 에너지, 유체가 흐르는 속도(v)가 운동 에너지, 압력(p)이 일(에너지)을 의미한다는 것입니다. 이 세 가지 에너지의 합은 어느 한 지점에서나 같습니다. 파이프 내부 유동에서 점성력을 무시하면 큰 오차가 발생합니다. 점성력을 고려한 베르누이 방정식은 마찰 손실 항이 추가됩니다. 2. 레이놀즈 수 층류 유동에서는 유체 입자가 층을 형성하고 안정된 유선을 ...2025.05.05
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뉴욕 시티콥센터의 구조 원리와 사회적 배경2025.11.171. 시티콥센터의 혁신적 구조 설계 시티콥센터는 1977년 뉴욕에 준공된 59층 고층빌딩으로, 특수한 구조 기술을 적용했습니다. 4개의 굵은 기둥이 건물 각 벽면의 중앙에 배치되어 있으며, 8개 층마다 V자 형의 골격 구조를 채용했습니다. V자형 Chevron 내풍가새 48개와 373톤의 질량공조감쇠장치(TMD)를 도입하여 구조적 안정성을 확보했습니다. 이러한 설계는 건물의 경량화를 실현하면서도 바람에 의한 흔들림을 제어하는 획기적인 솔루션이었습니다. 2. 구조적 결함 발견과 보강 과정 준공 1년 후인 1978년, 뉴저지 대학 학부...2025.11.17
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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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Matlab의 PIVlab을 이용한 PIV 분석 실험 보고서2025.04.261. PIV 데이터 분석 PIV 촬영을 통해 얻은 사진을 프로그램을 이용하여 데이터 처리 과정을 알아내고 수행할 수 있었다. PIVlab 프로그램을 사용하여 이미지 불러오기, Masking, PIV 설정, 분석, 보정, 속도장 확인 등의 과정을 거쳤다. 또한 MATLAB에서 데이터 파일을 불러와 그래프 가공을 위한 코딩을 수행하여 속도 분포를 시각화하였다. 2. PIV 실험 결과 및 고찰 PIV 실험 결과를 그래프로 나타내고 필요 없는 부분을 제거하여 관의 모습과 속도 분포를 더 잘 보이도록 하였다. 실험 과정에서 배운 내용을 토대...2025.04.26
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