디지털 압력계의 압력보정 및 원주표면 압력분포 측정(김학봉)

소개

공학실험

목차

■ 실험 목적
■ 결과 검토 및 논의
■ 실험 후 소감

본문내용

실험에서의 Cp값을 층류유동과 비점성유동 그리고 실험값의 풍동유동을 비교 분석해보면 밑의 실험식 Cp 실험값 그래프와 층류유동와 난류유동 일 때의 그래프를 비교해 보면, 기초공학실험 책의 (그림 12 원통주위의 압력분포) 그래프를 보면 층류유동 그리고 Cp실험값 모두 출발점은 일치하는 것으로 볼 수 가 있다. 하지만, 각도가 높아짐에 따라 비점성 유동과 실험내의 Cp값이 모두 줄어드는 것을 볼 수가 있다. 하지만 그 기울기 정도는 비점성 유동의 Cp값이 10° 이후 더 급하게 감소함을 볼 수 있다. 비점성 유동에선 약 40도에서 Cp값이 0에 도달하였고, 풍동 유동은 45° 전후에서 0에 접하는 것을 볼 수가 있다. 층류유동에서도 50도전,후 에서 0밑으로 떨어진다.
이제 각각의 박리점에 대해서 살펴보면, 비점성 유동일 때는 박리 현상 없이 90°에서 압력의 최저점을 나타내고 다시 압력을 회복하는 것을 볼 수가 있다. 층류 유동은 65° ~ 70° 사이에서 Cp값이 최저점에 이르고 80° 정도에서 압력이 일정하게 유지되며 박리현상이 발생하고 후류가 생기는 것을 볼 수가 있다. 반면 난류 유동에서는 90° 이후에 박리 현상이 일어난다. 하지만 풍동 유동 실험에서는 약 60° ~ 70°에서 압력이 최저로 떨어졌다가, 90° 정도에서 압력을 더 이상 회복하지 못하고, 박리 현상이 발생하는 것을 볼 수 있다. 실험의 데이터 값을 그래프로 그려 봄으로써 풍동 유동은 박리점에 대해서는 난류유동과 층류유동의 중간적인 상태를 나타낸 다는 것을 볼 수 있었다. 비점성 유동이 아닌 난류 층류, 또는 실험과 같은 유동에선 박리 현상이 발생하며, 압력의 불균형으로 항력이 발생하게 된다.
박리점 이후의 유동은 그림 12를 보면, 층류의 경우 Cp값이 -1로 수렴한다. 그리고의 경우에는 풍동이 24m/s일 때 박리점이 -0.8 정도로 수렴했고, 10m/s일 때 박리점이 -1.1 정도로 수렴했음을 알 수 있다. 이는 풍동이 24m/s일 때 난류에 더 가깝게 유동했고, 10m/s일 때 층류에 가까운 유동을 했다고 생각된다.
위와 데이터에서의 Cp값, 박리점의 위치, 박리점 이후에 압력의 최저점과 90° 이 후의 압력 회복상태를 보고 판단했을 때 실험의 풍동유동은 점성을 가진 층류 성격을 띈 유동이라고 결론 지을 수 있다.
■ 실험 후 소감
압력변환기 교정 실험을 통해서 선형보간식을 구하면서 출력전압과 압력

참고자료

· 없음