레이놀즈 넘버 실험

소개

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1. 목적
① 유체가 관을 통해 흘러갈때 흐름 형태에 따른 영향을 이해한다.
② 층류(Laminar Flow)와 난류(Turbulant Flow)의 흐름 형태를 육안으로 확인한다.
③ 임계속도를 구하고 문헌과 비교한다.
④ Reynolds Number를 명확히 이해한다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 결과값의 고찰

본문내용

1. 목적
① 유체가 관을 통해 흘러갈때 흐름 형태에 따른 영향을 이해한다.
② 층류(Laminar Flow)와 난류(Turbulant Flow)의 흐름 형태를 육안으로 확인한다.
③ 임계속도를 구하고 문헌과 비교한다.
④ Reynolds Number를 명확히 이해한다.
2. 이론
◆ 유량 : 관 속으로 유체가 흐를 경우 흐르는 방향에 직각인 임의의 단면을
단위시간당 흐르는 유체의 양
◆ 평균유속 : 유량을 유로의 단면적으로 나눈 값
◆ 임계속도(Critical Velocity) :층류(Laminar Flow) 또는 점성류(Viscous Flow)에서
유속이 점점 빨라짐에 따라 난류(Turbulent Flow)로 전이되는 지점의 속도
1) 유체의 유속
직경이 D인 원형 관에서 부피유속을 흐름의 단면적으로 나누면 평균유속을
구할 수 있다. 중심부분에서는 최대속도와 평균속도 사이에 대체로 다음과 같은 관계가 성립
2) 레이놀즈 수 ( Reynolds Number )
유체의 흐름상태는 유로의 모양과 유체의 성질에 따라 달라진다. 원관에 유체가 흐를 경우 관의 내경과 평균유속, 유체의 밀도와 점도로서 나타낼 수 있으며 다음과 같이 레이놀즈 수(Reynolds Number, )를 정의한다.

레이놀즈 수는 차원이 없는 수(dimensinless number)이다. 단위계만 통일되면 같은 값이 얻어진다. 매끈한 원관(κ = 0)인 경우 레이놀즈 수가 2100보다 적으면 층류를 이루고, 4000이 넘으면 완전난류, 그리고 2100 ～ 4000에서는 전이영역을 나타낸다. 이 영역을 임계영역이라 하며 일 때의 유속을 임계속도라 한다. 이를 정리하면 다음 표와 같다.

4. 실험 준비물

⑴ Stop Watch ⑵ Thermometer ⑶ Beaker ⑷ Mass Cylinder
⑸ Tracer(Dye or Ink)

참고자료

· 없음