[열유체실험]관로마찰실험레포트

소개

★ A+ 받은 자료임!!확실 보증!! ★
열유체 실험 수업중 관로마찰실험의 예비, 결과 레포트내용.
관 내부에서의 층류와 난류에 관한 설명 포함
실험 결과값 모두 포함, 고찰 내용 포함!

목차

1. 실 험 목 적
2. 기 초 이 론
1) 관 내부에서의 층류와 난류에 대해 설명하시오
2) Reynolds 수에 대해 간략하게 설명하시오
3) Darcy`s equation을 이용하여 층류와 난류일 때 마찰에 의한 수두 손실 에 대해 간략하게 설명하시오
4) 부차적 손실에 대해 설명하시오

3. 실험 방법
4. 실험결과 및 고찰
5. 결론(공학에서 관로마찰 실험의 적용과 그의미)
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실 험 목 적
관로 마찰실험을 통해 관 내부에서 유체의 유동이 어떻게 움직이는지 알아보고 층류와 난류로 나누어 질 때 각각의 특징에 대해 알아보도록 하자. 또한 각각의 유동이 레이놀즈 수에따라 어떠한 변화를 보이는지 알아보고 관 및 여러 관에 관련된 요소들의 부차손실에 대해서도 이야기해 보자.

2. 기 초 이 론

1) 관 내부에서의 층류와 난류에 대해 설명하시오

1)Fully developed Flow - 관내의 유동은 벽에서 점성에 의해 경계층이 발달되어 관의 중심으로 성장하게 된다. 이러한 경계층이 관의 중심까지 성장하게 되면 이후에는 관내의 유동의 속도 분포가 더 이상 변화하지 않는다고 가정하게 되는데 이를 Fully developed flow이라고 한다.
2) Entry length - 입구에서부터 Fully developed Flow 이 발생하는 위치까지의 거리를 말한다. 관의 직격이 D인 경우, Laminar flow의 entry Length는 약 60d 근처이고 turbulent Flow는 대략적으로 10d~40d사이 정도로 입구에서의 유동 조건에 따라 차이가 있다. 이러한 Boundary layer의 성장은 벽 근처에서의 속도를 감소 시키게 되고, 연속방정식을 만족시키기 위해 관중심에서의 유동속도는 증가하게 된다. 다음 그림은 유동의 발달과정을 모사한 예다.

3) 실제 관내 유동의 특징
관내의 유동을 비압축성, 정상유동으로 가정하고, 관내의 중심에 위치한 stream line에 Bernoulli Equation을 적용하면 후류로 가면서 속도는 증가하고 압력은 감소하게 된다. 관내 유동이 laminar flow인지 turbulent flow인지에 따라서 속도의 분포의 형태가 포물선형또는 로그함수 형이 된다. 일반적으로 관내의 유동에서 laminar flow에서 turbulent flow로 천이가 발생되는 reynolds number는 관 직경을 특성 길이로 선택하면 입구의 나률 강도, 조도 등에 변하지만 대체로 2300정도이다. Reynolds number가 증가하면 유동이 불안정해지면서 작은 교란이 생기면 쉽게 Turbulent Flow로 발전하게 된다.

참고자료

· 1. 유체역학(Fluid mechanics 5th) Frank M.white 한글판
· 2. 인터넷 백과사전 wikipedia 한국판
· 3. En & EN 대백과
· 이하 본문 포함