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제트충돌실험 결과 보고서2025.11.171. 제트(Jet) 및 제트충돌 제트는 유체가 좁은 구멍에서 고속으로 분출되는 현상을 말한다. 고속의 분류가 미치는 압력을 이용하여 기계적인 힘을 얻을 수 있으며, 발전기에 의해 전기에너지로 변환되거나 회전운동을 일으켜 원동기에 응용될 수 있다. 연소가스를 고속으로 분출시켜 제트기나 로켓에도 사용된다. 본 실험에서는 평판, 120도 판, 반구형 판 등 다양한 형상의 타겟에 제트가 충돌할 때 작용하는 힘을 측정하고 이론값과 비교한다. 2. 레이놀즈 전달 이론 및 연속방정식 레이놀즈 전달 이론식은 유체의 운동을 해석하기 위한 기본 이론...2025.11.17
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워터벤치를 이용한 제트 충돌 실험2025.11.181. 질량 유량(Mass Flow Rate) 단위 단면적당 단위 시간에 흐르는 유체의 질량으로, 유체를 다루는 데 있어 중요한 개념입니다. 본 실험에서는 15L의 물이 채워지는 시간을 측정하여 질량 유량을 계산했습니다. 흐름이 정상류이고 파이프의 단면적이 일정하면 질량유량은 일정하며, 이를 통해 노즐에서 분출된 물의 속력을 구할 수 있습니다. 2. 제트 충돌력(Jet Impact Force) 압축된 유체를 가속시켜 높은 속도로 분출하는 압력을 이용하여 기계적인 일을 생산하는 방법입니다. 본 실험에서는 물의 분출에 의해 생성되는 힘을...2025.11.18
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제트반동 실험: 유체 분류의 운동량과 터빈 깃의 상호작용2025.11.151. 제트반동(Jet Reaction) 제트반동은 압력을 받는 유체로부터 기계적 일을 추출하는 방법으로, 유체를 가속시켜 고속의 분류(jet)를 생성한다. 이 분류는 터빈의 깃으로 향하며, 깃에 충돌할 때 분류의 운동량 변화로 인한 충격량이 발생하여 터빈을 회전시킨다. 실험에서는 물의 분류가 평판 깃 또는 반구형 깃에 부딪힐 때 발생하는 힘을 측정하고, 제트에 의한 힘으로 추가 이동한 거리를 측정하여 힘을 정량화한다. 2. 운동량과 충격량(Momentum and Impulse) 제트반동 실험에서 핵심은 유체 분류의 운동량 변화이다....2025.11.15
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폐곡면에 관한 운동 정리와 추력2025.01.131. 폐곡면에 관한 운동 정리 폐곡면 S에 대한 운동 정리 및 각운동 정리를 설명하고 있습니다. 폐곡면 S가 병진운동만을 하는 경우와 회전운동만을 하는 경우에 대한 정리식을 제시하고 있습니다. 또한 이를 활강사면로의 반력 계산과 자유 공간 및 중력장에서의 로켓 운동 문제에 적용하는 예시를 보여주고 있습니다. 2. 블레이드의 반력 블레이드에 의해 방향이 바뀌는 유체 유동에 대해 블레이드가 받는 힘과 최대 일률을 내기 위한 블레이드의 속도를 구하는 문제를 다루고 있습니다. 3. 엘보우의 고정력 관경이 좁아지는 엘보우에서 유체의 흐름 방...2025.01.13
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[기계공학실험]터빈 성능 실험2025.04.291. 터빈 터빈은 물이 가지고 있는 에너지를 러너의 작용으로 기계 에너지로 변환하는 기계입니다. 물이 수차에 유입할 때 속도 에너지 또는 압력 에너지로 변환되고, 수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 torque)을 발생시킵니다. 이 발생된 동력은 발전기와 직결되어 전기에너지로 변환되어 이용됩니다. 터빈은 일반적으로 충동 터빈(impulse turbine)과 반동 터빈(reaction turbine)의 두 가지로 분류됩니다. 2. 충동 터빈 충동 터빈은 하나 또는 여러 개의 고속 자유제트에 의하여 구동됩니다. 각각의 제트는 터빈 휠 ...2025.04.29
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기체 확산 속도-그레이엄의 법칙 예비/결과 레포트2025.05.031. 기체 확산 기체 분자의 농도 차이로 인해 고농도에서 저농도로 퍼져나가는 현상. 분자량이 작을수록, 온도가 높을수록 확산 속도가 빨라진다. 2. 기체 분출 기체 분자가 충돌 없이 작은 구멍을 통해 진공으로 빠져나가는 현상. 분자량이 작을수록 분출 속도가 빨라진다. 3. 기체 분자 운동론 기체를 이루는 작은 입자들이 계속해서 불규칙하게 운동하고 있다는 이론. 기체 입자의 평균 운동 에너지는 기체의 절대온도에 비례한다. 4. 그레이엄의 법칙 기체의 분출 속도는 몰질량의 제곱근에 반비례한다. 가벼운 분자일수록 더 빨리 분출한다. 5....2025.05.03
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프란시스 터빈 성능 실험 및 효율 분석2025.11.151. 프란시스 터빈(Francis Turbine) 프란시스 터빈은 반동터빈으로 분류되며, 유입된 물이 터빈 케이싱을 통해 원주방향으로 들어와 고정 안내깃을 거쳐 러너로 흐른다. 물은 거의 반지름 방향으로 러너에 유입되며 축 방향으로 유출된다. 유동형태는 원심펌프와 정반대이며, 유출된 물은 흡출관(draft tube)으로 알려진 디퓨져를 거쳐 방수로로 들어간다. 프란시스 터빈은 발전소에서 사용할 만큼 높은 효율을 자랑하는 터빈 중 하나이다. 2. 터빈 효율 측정 및 계산 터빈의 효율은 기계동력(Mechanical Power)을 수력동...2025.11.15