유체의 유동 예비리포트

소개글

화학공학실험에 사용되는 유체의 유동 예비레포트입니다. 유용하게 쓰세요

목차

실험제목
실험목적
기기 및 초자
이론적 배경
실험방법
실험결과
참고문헌

본문내용

실험목적
유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰하고, 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 및 관부품에서의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고자 한다.

1. Reynolds Number,
- 관이나 도관에서 액체의 흐름 양상은 두가지이다. 유량이 작을 때는 유체의 압력 강하가 유속에 정비례하지만, 유량이 클 때는 압력 강하가 빨라서 대체로 유속의 제곱에 비례한다.
이러한 두 가지 흐름 양상을 처음 실증한 사람이 Osbone Reynolds로서 1883년의 일이다. 벽이 유리로 된 탱크 안에 물을 채우고 유리관을 수평으로 설치한 다음, 밸브로 유량을 조절했다. 관 입구는 나팔꽃처럼 벌리고, 물감이 든 플라스크를 상부에 설치한 다음, 물감을 관 입구에 주입하여 실처럼 흐르도록 했다. 유량이 작을 때는 물감이 흩어지지 않고 곧은 실 모양을 그대로 유지하면서 흐른다는 것을 알아내었다. 결국 물이 평행한 직선상으로 흐른다는 것이므로, 이러한 양상의 흐름을 층류(Laminar flow)라 했다. 유량이 증가하여 임계유속(critical velocity)에 도달하면, 더 이상 층류로 흐르지 못하고, 교차흐름과 에디를 형성하면서 멋대로 흐르는데, 이러한 흐름 양상을 난류(turbulent flow)라 한다.
매끈한 원관에서 흐름의 양상이 바뀌는 조건을 조사한 결과, 층류가 난류로 바뀌는 임계유속은 관 지름, 유체의 점도와 밀도, 평균 유속의 양에 따라 달라졌다. 이 네가지를 하나로 묶으면 다음과 같은 무차원군이 되며, 이 값으로 흐름 양상을 나타낼 수 있다.

참고 자료

-‘Transport Processes & Unit Operation` 서명교, 송주영, 최용희 역
도서출판 대웅 1997

- 화학공학 대사전/김규진/ 집문사/ 1995.3.5

- Mass Transfer and its Applications/Warren L. McCabe/Mcgraw-Hill