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[A+(레포트 점수 1등)] 인천대 기계공학실험 레이놀즈 유동 실험 보고서2025.05.101. 유체 역학 이번 실험의 목적은 유동의 흐름을 시각적으로 확인하고 레이놀즈 값을 계산하여 각각에 해당하는 유동을 분석을 통해 레이놀즈 수와의 관계를 알아보는 것입니다. 유체는 고체와 달리 외부의 작은 힘(전단응력)에도 견디지 못하고 쉽게 변형되면서 움직이는 액체나 기체 상태를 말합니다. 유체의 흐름 또는 유체 중에서 물체의 운동을 논할 때 점성을 무시할 수 없는 유체를 점성 유체라고 하며, 점성을 무시할 수 있는 유체는 완전 유체 혹은 이상 유체(ideal fluid)라고 부릅니다. 레이놀즈 수는 유체 동역학에서 가장 중요한 무...2025.05.10
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[화학공학실험(2)] 화공열역학 초임계유체 Supercritical Fluid A+2025.04.251. 초임계유체 Supercritical fluid 초임계 유체는 임계 압력 및 임계 온도 이상의 조건을 가진 상태의 물질로 정의되며, 일반적인 액체나 기체와는 다른 고유한 특성을 갖는다. 기체는 일정한 모양이나 부피 없이 용기 전체로 퍼져 용기의 모양을 가지지만, 액체는 일정한 모양은 없지만 특정 온도에서 정해진 부피를 가진다. 초임계 유체는 크로마토그래피의 이동상 용매, 추출조작 용매, 화학반응 용매(분해, 합성) 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 2. CO2 초임계유체의 특성 CO2는 임계온도가 상온으로 비교적 낮아 초임계유체...2025.04.25
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초임계 이산화탄소를 이용한 분산염료 용해도 실험2025.04.291. 초임계유체 초임계유체는 액체와 기체가 구별되는 임계점 이상에서의 온도(T_C)와 압력(P_C)에서 존재하는 유체로, 기체와 같은 전달 특성과 액체와 같은 용매 성질을 가지고 있다. 온도와 압력을 조절하여 물성을 연속적으로 변화시킬 수 있는 특수한 성질을 지니고 있다. 2. 초임계 이산화탄소 이번 실험에서는 초임계유체로 이산화탄소(CO_2)를 사용한다. CO_2는 다른 가스들과 달리 무독성이며, 추출된 화학물질들과의 분해 반응이 쉽게 일어나지 않고, 임계점이 상온에 가깝고 불연성이며 비용이 저렴하기 때문에 선택되었다. 3. 초임...2025.04.29
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[전체1등&A+] 인천대 기계공학실험 레이놀즈 유동실험 레포트2025.05.051. 유체의 특성 유체는 크기와 무관하게 전단응력이 작용하면 연속적으로 변형되는 물질이다. 유체의 밀도는 온도와 압력에 따라 달라지며, 비압축성 유체와 압축성 유체로 구분된다. 점성력은 유체 내부의 마찰로 인해 발생하며, 유체가 잘 흐르게 하려면 점성력을 줄여야 한다. 체적 유량은 단위 시간당 통과하는 유체의 부피이다. 2. 레이놀즈 수 레이놀즈 수는 유체 요소에 작용하는 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원 파라미터이다. 레이놀즈 수가 2100 이하이면 층류, 2100 이상 4000 이하이면 천이영역, 4000 이상이면 난류 유...2025.05.05
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액체와 기체의 압력2025.05.061. 압력 압력은 단위 면적당 가해지는 힘을 나타내는 물리량이며, 단위는 파스칼(Pa)이다. 1파스칼은 1m2당 1N의 힘이 가해지는 압력을 나타낸다. 2. 정지한 유체 내의 깊이에 따른 압력변화 유체가 담긴 통을 원기둥이라고 가정하면, 압력은 유체의 윗면으로부터의 깊이에 비례하여 증가한다. 이를 수식으로 나타내면 P = P0 + ρgh와 같다. 3. 이상기체 상태방정식 이상기체의 상태를 나타내는 양(압력, 부피, 온도) 간의 상관관계를 기술하는 방정식으로, PV = nRT와 같다. 4. 보일의 법칙 온도가 일정하면, 압력(P)과 ...2025.05.06
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종말속도 예비보고서2025.05.021. 침강의 종류 실험에서는 자유침강, 간섭침강, 브라운운동 등 다양한 침강 현상을 다루고 있습니다. 자유침강은 입자가 유체 용기의 벽과 인접 입자로부터 먼 거리에 있어 영향을 받지 않는 경우이며, 간섭침강은 입자의 운동이 다른 인근 입자로부터 방해를 받는 경우입니다. 브라운운동은 입자와 유체 분자 사이의 충돌로 인한 입자의 불규칙 움직임을 말합니다. 2. 유체 중 입자에 작용하는 힘 유체 중에서 움직이는 입자에는 외력, 부력, 항력 등 3가지 힘이 작용합니다. 외력은 중력과 원심력 등 외부에서 작용하는 힘이며, 부력은 유체에 의해...2025.05.02
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[전체1등 & A+] 인천대 기계공학실험(2) 원심펌프 실험 레포트2025.05.051. 원심펌프 원심펌프는 임펠러라는 하나 이상의 구동 로터에서 회전에너지를 전달하여 유체를 이동시키는 데 사용되는 기계 장치입니다. 흡입부로 들어온 유체는 임펠러의 중심으로 유입되는데, 임펠러가 회전하면 원심력에 의해 유체가 임펠러의 바깥쪽으로 밀려나면서 속도가 빨라집니다. 이 때 유체의 속도를 더 빠르게 하고 싶다면, 임펠러의 크기를 키우거나 회전속도를 증가시키면 됩니다. 이와 같은 원심력을 이용한 것은 유년시절에 놀이터에 있던 뺑뺑이를 탑승하면 회전 속도가 빨라질수록 중심부에 다가가기 힘들었던 것을 알 수 있습니다. 하지만 이 ...2025.05.05
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유체역학 실험 보고서 (화학공학실험)2025.01.141. 유체역학 실험 이 실험은 유체의 속도를 계산하고 레이놀즈 수를 도출하여 난류, 층류, 천이흐름을 판별하고 각 흐름의 패턴을 관찰하는 것을 목표로 합니다. 또한 레이놀즈 수에 영향을 미치는 요인과 그 원리에 대해 알아봅니다. 실험에서는 Water Hydraulic Bench를 이용하여 Reynolds Demonstration Apparatus를 통해 유량에 따른 레이놀즈 수와 흐름 상태의 변화를 관찰하였습니다. 실험 결과, 유체는 레이놀즈 수가 약 2000 이하일 때 laminar flow, 2000 와 4000 사이에서는 tr...2025.01.14
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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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반응현상 고정층 유동층 실험2025.01.161. 고정층과 유동층의 mechanism 고정층이란, 용기 내에 고체 입자를 충전해서 고정된 층을 말한다. 유체의 속도를 증가시키면 고체 입자는 움직이지 않아 입자 층의 높이는 변하지 않고 압력 강하는 조금 더 변하는 상태를 말한다. 유동층이란, 용기 내에 분립체가 유체의 일정한 유속에 따라 형성하여 이동하는 층을 말한다. 유속을 조금씩 증가시키면, 압력 강화와 개별 입자에 대한 항력이 증가하며, 입자들이 움직이기 시작하고 유체 중에 현탁된다. 2. 고정층 및 유동층에서 압력손실과 유체의 유동조건과의 관계 고정층에서 압력 강하는 E...2025.01.16
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