레이놀즈수 측정실험

소개글

유체공학실험에서 레이놀즈수 측정실험 결과 레포트입니다.

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목차

요 약
1. 목적
2. 관련 이론
3. 실험 장치 및 방법
4. 결과 및 토의

본문내용

요 약

이번 실험은 색소 액을 이용하여 레이놀드 수를 측정 하는 실험이다. 우선 실험의 목적은 일정한 동점성계수는 동일한 관에서의 Re수의 차이는 속도 즉 유량에 관계가 있는 것으로 보고 흐름상태, 레이놀드 수와의 관계 및 층류와 난류의 개념을 이해하고 유량(속도)를 달리함으로써 천이유동에서의 임계Re수를 구하는 것 이다. 실험에 사용된 실험 장치는 수평한 수조관, 유량조절 밸브, 색소 액 주입밸브 그리고 mass cylinder등이 있고, 실험 방법은 우선 수평한 수조관에 물을 공급하고 과류부에 물이 넘칠 때 쯤 유량 조절밸브를 열어서 유리관 내의 흐름을 이루게 한 뒤, 수면이 일정해 지면 색소 액 주입밸브를 열어 관내의 색소 액이 흐르도록 하여 색소 액의 상태를 관찰한다. 처음 상임계 레이놀드 수를 측정 할 때는 유리관 내의 유동이 층류가 되도록 유량조절 밸브를 서서히 잠그고, 안정화 되면 유량조절 밸브를 다시 서서히 열어서 물의 유속을 증가 시킨 뒤 천이유동을 지나 난류가 넘어가는 상태가 되면 유량 조절밸브를 고정시키고 mass cylinder에 물 2000ml가 찰 동안의 시간을 측정하면 된다. 하임계 레이놀드 수 측정은 앞의 실험과정을 역으로 수행하면 된다. 레이놀드 수 측정 실험은 특히 오차가 많이 발생하는데 그 이유는 실험도중 실험장치 주위에 충격과 진동 그리고 실험자 눈에 의존하는 실험방법 때문이다. 따라서 실험 오차를 줄이기 위해서는 실험 도중 엄숙해야 하고 유량조절 밸브를 조절하는데 있어서 주의를 기울여야 할 것이다. 실험결과를 살펴보면 상임계 레이놀드 수는 1600~1700그리고 하임계 레이놀드 수는 400~500 이 나왔는데 이론 상임계 레이놀드 수 4000, 하임계 레이놀드 수 2000과 비교해 보면 많은 오차가 발생 한 것을 알 수 있다. 그 원인은 위에서 언급한 것 과 같이 실험 도중 발생한 여러 가지 오차원인 때문인 것으로 생각이 된다. 앞으로 하는 실험들은 이런 오차원인들을 미리 알고 실험에 임하여 오차를 최대한 줄이도록 노력해야겠다.
1. 목적
실제 유체의 유동은 점성에 의한 마찰로 인해 이상유체의 유동보다 대단히 복잡하다. 점성의 영향은 유동을 방해한다. 즉 유동은 층류와 난류로 구분된다.
유체의 유동은 점성의 영향을 많이 받아 유동의 흐름에 방해를 받는다. 일정한 동점성계수(즉, 동일한 유체)는 동일한 관에서의 Re수의 차이는 속도 즉 유량에 관계가 있는 것으로 보고 흐름상태, 레이놀드 수와의 관계 및 층류와 난류의 개념을 이해하고 유량(속도)를 달리함으로써 천이유동에서의 임계Re수를 구하는데 목적이 있다

참고 자료

서상호, 유상신, 배신철 공역 ; FLUID MECHANICS 5th ; 사이텍미디어 ; 2004
이종춘 ; 유체역학 5th, 사이텍미디어 ; 1998
모양우, 나기대, 박길문, 이행남, 유영태 공저 ; 실험유체역학 ; 보문당 ; 2000