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블라시우스 솔루션 유도2025.01.161. 블라시우스 해법 블라시우스 해법은 평판 위를 흐르는 정상, 비압축성 층류 경계층 방정식의 고전적 해법입니다. 이를 유도하기 위해 몇 가지 단순화와 변환 과정을 거칩니다. 자세한 유도 과정은 지배 방정식, 경계층 가정, 유사 변환, 운동량 방정식 대입, 블라시우스 방정식 유도, 경계 조건 등을 포함합니다. 2. 경계층 방정식 평판 위 경계층 흐름의 경우, x 방향의 압력 구배는 무시할 수 있고 y 방향의 압력 구배는 0입니다. 또한 x 방향 속도 성분 u가 y 방향 속도 성분 v보다 훨씬 큽니다. 이러한 가정에 따라 경계층 방정...2025.01.16
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식품공학 - 유체흐름과 식품공정2025.04.281. 식품공정과 유체 식품 공정 중에는 많은 유체의 흐름이 필수적으로 존재합니다. 파이프, 교반기, 반응기 등에서 흐름이 존재하며 또한 열을 가해주거나 열을 제거해 주는 공정을 동반합니다. 유체의 흐름은 각 단위 공정을 연결해 주는 공정이며, 거의 모든 단위 공정에서 흐름은 가장 기본적이고 필수적인 특성으로 존재합니다. 유체에는 액체(물, 우유, 기름, 술, 당, 용매 등)와 기체(질소, 공기, 스팀, 이산화탄소 등)가 포함되며, 분체(쌀, 밀가루, 설탕 등 입자화 된 물질)도 유체로 간주하여 취급하는 경우가 많습니다. 2. 유체 ...2025.04.28
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Reynolds Number 결과레포트 [A+]2025.01.221. 레이놀즈 수 본 실험은 Reynolds Apparatus를 이용해 유체가 관을 통하여 흐르는 모양을 관찰하고 각 흐름별로 유량, 유속을 측정해 레이놀즈 수를 계산하여 이론적인 레이놀즈 수와 비교하는 실험이다. 실험 결과 층류, 전이영역, 난류로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였고 이러한 경향성은 이론과 잘 부합하였다. 또한, 층류와 전이영역은 이론과 부합하는 레이놀즈 수가 나왔지만, 난류는 이론에서 벗어난 레이놀즈 수가 나왔다. 이를 통해 실험에 오차가 발생하였음을 알 수 있었다. 2. 유체 흐름 관찰 유체의 흐름 형태는 유...2025.01.22
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단위조작실험 A+ 레포트 Hagen-Poiseuille(하겐포아죄유)식 응용2025.01.271. Hagen-Poiseuille 식 Hagen-Poiseuille equation은 단면이 일정한 긴 원통형 파이프를 흐르는 층류에서 비압축성 및 뉴턴 유체의 압력 강하를 제공하는 물리적 법칙이다. 이때 Hagen-Poiseuille equation이 성립하기 위해서는 유체가 층류이며 비압축성이고 뉴턴 유체라는 세 가지 가정을 성립해야 한다. 또한 직경보다 상당히 긴 일정한 원형 단면의 파이프를 통해 층류를 형성하고, 유체의 가속도가 없다는 두 가지 가정도 성립해야 한다. 2. 레이놀즈 수 레이놀즈 수란 관성에 의한 힘과 점성에...2025.01.27
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[A+(레포트 점수 1등)] 인천대 파이프 유동 실험 보고서(영문)2025.05.101. 레이놀즈 수 레이놀즈 수(Re)는 유체 유동 상황에서 유동 패턴을 예측하는 데 도움이 됩니다. 낮은 레이놀즈 수에서는 유동이 층류(시트 형태)로 지배되는 경향이 있고, 높은 레이놀즈 수에서는 유동이 난류로 지배되는 경향이 있습니다. 난류는 유체의 속도와 방향의 차이로 인해 발생하며, 때로는 전체 유동 방향과 반대로 움직이는 와류를 형성합니다. 이러한 와류는 유동을 교란시키고 에너지를 소비하여 액체의 경우 캐비테이션 발생 가능성을 높입니다. 레이놀즈 수는 유체 역학에서 중요한 무차원 양입니다. 2. 임계 레이놀즈 수 유동이 층류...2025.05.10
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[화학공학실험] 유체역학 실험 예비보고서2025.05.011. 유체의 흐름 유체의 흐름에는 층류, 난류 그리고 천이가 있다. 층류(laminar flow)는 유체입자들이 층상 또는 판상을 이루며 매끄럽고 질서정연하게 이동하는 유동을 말한다. 난류(turbulent flow)는 유체입자들이 무작위한 3차원 속도변동(velocity fluctuation)을 일으키며 매우 불규칙하게 이동하는 유동을 말한다. 층류와 난류 사이의 천이(transitional)는 층류와 난류가 공존하는 유동이다. 2. 레이놀즈 수 레이놀즈 수는 파이프 내 유동 영역, 즉 층류인지 난류인지를 결정하는 매개변수이다. ...2025.05.01
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유체의 물성치 측정2025.05.081. 유체의 물성치 측정 이 실험의 목적은 유체의 유동을 파악하기 위해 유체의 물성치인 밀도와 점도를 측정하는 것입니다. 비중계를 이용하여 물과 글리세린의 밀도를 측정하고, 세관식 점도계 원리의 장치를 통해 물과 글리세린의 점도를 간접적으로 측정하여 레이놀즈 수를 계산하고 유동 형태와의 관계를 고찰하는 것입니다. 2. 유체의 비중(Specific Gravity) 비중은 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타내는 것으로, 일반적으로 액체는 4°C 물을, 기체는 21°C 공기를 기준으로 합니다. 비중은 유체의 밀도를 물의 밀도로 나눈 ...2025.05.08
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[단위조작실험]Hagen-poiseuille식의 응용(A+)2025.05.021. Hagen-Poiseuille 식의 응용 Hagen-Poiseuille 식은 긴 원통형 파이프를 통해 흐르는 층류에서 비압축성 및 뉴턴 유체의 압력 강하를 제공하는 물리 법칙입니다. 이 식은 유체의 점도로 인한 압력 강하를 나타내며, 유체가 비압축성이고 뉴턴 유체라는 기본적인 가정을 가지고 있습니다. 그러나 실제 흐름은 직경보다 긴 일정한 원형 단면의 파이프를 통해 흐르는 층류이며, 임계 값을 초과하는 속도 및 파이프 직경을 사용할 경우 실제 유체 흐름은 난류가 되어 Hagen-Poiseuille 식으로 계산한 것보다 더 큰 ...2025.05.02
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단위조작실험 A+ 레포트 수평관 흐름의 마찰손실2025.01.271. 수평관 흐름의 마찰손실 이번 실험에서는 회차별로 유량을 달리해가며 유체인 물의 수두 높이 차를 측정해 평균 유속과 압력강하, 마찰손실, fanning의 마찰계수를 구하였다. 또한 유량에 따른 레이놀즈 수도 구해 유체의 흐름이 층류, 전이영역, 난류 중 어디에 해당하는지도 확인하였다. 마지막으로 레이놀즈 수를 이용해 마찰계수의 이론값을 구해서 실험값과 비교해보았다. 2. 마찰계수 이론값 계산 마찰계수의 이론값을 구하는 데 사용할 수 있는 공식은 흐름 양상에 따라 다르다. 만약 레이놀즈 수가 2100 이하인 층류 흐름일 경우에는 ...2025.01.27
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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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