[유체역학실험]유동가시화 실험(우수평가자료)

소개

유체역학실험- 유동 가시화 실험 리포트 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 관련이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고 문헌

본문내용

실험 결과 요약

유동의 실제 흐름을 육안으로 관찰하는 실험이었다. 경계층 박리, 와류, 후류, 정체점, 역압력구배 등을 직접 볼 수 있어서 무척 흥미로웠다.
유동의 가시화를 위해서는 walltracing방법, tuft방법, tracer방법 등이 사용되는데 이번 실험에선tracer방법인 수소기포 가시화장치를 사용하여 platinum 와이어에 의해 생성된 작은 수소기포를 통해 원통형, 유선형, 계단형 단면을 통과하는 유동의 모습을 관찰하였다.
유체가 자유흐름 중에 압력의 증가와 함께 전방 정체 점에서 정지하게 되고 이 점으로부터 압력은 좌표축의 x가 증가함에 따라 감소하고, 경계층은 역 압력구배 하에서 발달하게 된다. 속도구배가 0 이 되는 지점을 박리점(stagnation point)이라고 하고, 압력이 최대가 되는 지점이다. 또한 계속적으로 뒤따라오는 유체가 상류로의 흐름을 방해하기 때문에 경계층 박리가 일어나게 된다. 이것이 경계층이 표면으로부터 이탈하게 되는 조건이며, 이후의 하류영역 에서는 후류가 생성된다.

<중 략>

첫 번째 모델은 원통형 모델이다. 원통형 모델의 주위를 흐르는 유체의 흐름을 관찰한 사진과 그림이다. 이런 자유흐름 중의 압력의 증가와 함께 전방 정체 점에서 정지하게 된다. 이 점으로부터 압력은 좌표축의 x가 증가함에 따라 감소하고, 경계층은 역 압력구배 하에서 발달하게 된다. 속도구배가 0이 되는 지점을 박리점(stagnation point) 이라고 하고, 이 위치에서부터 유체는 압력을 극복하기 위한 운동량이 부족해서 하류로의 계속적인 흐름은 불가능 하게 된다. 베르누이 정리에 의해 압력이 최대가 되는 지점이기도 하다. 또한 계속적으로 뒤따라오는 유체가 상류로의 흐름을 방해하기 때문에 경계층 박리가 일어나게 된다. 이것이 경계층의 표면으로부터 이탈하게 되는 조건이며, 이후의 하류영역 에서는 후류가 생성된다. 이 흐름영역에서의 흐름은 와류가 생기는 것이 특징이고, 흐름은 매우 불규칙하게 된다. 이런 원통에 작용하는 힘들은 항력에 큰 영향을 미친다.

참고자료

· 1. http://sfel.enets.co.kr
· 2. 유체역학 SciTech 사이텍미디어/2000/유상신외 3명 공역