레이놀즈 수 실험결과 보고서

소개

2012년 경희대학교 화학 공학 실험 및 설계 레이놀즈 실험결과보고서 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험날짜
3. 기구 및 시약
4. 실험방법
5. 이론
6. 실험결과
7. 토론
8. 결론

본문내용

1. 실험목적
층류와 난류를 구분하는 무차원수인 Reynolds 수를 유량측정을 통하여 구하여 보고 이때, 유체의 흐름 상태를 가시적으로 관찰한다.
2. 실험날짜
2012년 6월 5일
3. 기구 및 시약
Reynolds 수 측정 장치, 메틸렌 블루, 타이머, 메스 플라스크
4. 실험방법
1. 배수 밸브가 완전히 잠겨 있는지 확인하고 급수 밸브를 수두 탱크와 연결한다.
2. 색소통의 밸브를 잠근 후 색소액을 4/5정도 채워준다.
3. 수평조절나사를 조절하여 실험장치의 수평을 맞추어 준다.
4. 급수호수의 밸브를 열어 수조에 물을 공급한다.
5. 수면을 일정하게 유지하여 주기 위하여 overflow pipe를 넘쳐흐를 때까지 수조에 물을 공급한다.
6. 수조내의 온도를 측정한다.
7. overflow 상태로 일정한 수면이 유지되면 실험에 필요한 유속으로 control valve를 조절하여 측정관 안으로 흐르는 물의 유속이 안정된 것을 확인한다.
8. 측정관의 유속이 안정된 후 색소통의 밸브를 조금씩 열어 색소액의 흐름을 가장 잘 관찰할 수 있는 양을 관의 중심으로 흐르게 하여 이때의 색소유선을 관찰한다.

<중 략>

세 가지 형태의 유체의 흐름 현상을 유량을 통하여 레이놀즈수를 구해보았다. 유체는 관 입구의 조건과 입구로부터의 거리에 따라 층류가 되기도 하고 난류가 되기도 한다. 우선 층류일 때는 980, 1036의 결과가 나왔다. 전이영역에서는 3633, 3733 그리고 난류에서는 8103, 8159의 결과 값을 얻었다. 이는 이론적으로 알려져 있는 레이놀즈수에 잘 부합한다고 할 수 있다. 이론값은 층류에서는 Re<2100, 전이영역 21004000 이다. 따라서 이번 실험에서는 만족할 만한 결과를 얻었다.
다만 아쉬운 점이 있었다면 장치가 수평이 아니라 약간 기울어져 있어서 정확한 유체의 흐름을 관찰하지 못하였다. 정확한 색소 흐름을 관찰하기 위해서 잉크가 나오는 바늘과 측정관을 임의적으로 붙잡고 있어야 했다. 또한 잉크가 너무 많은 양이 흘러나오거나 도중에 양이 적어지는 경우가 있었는데, 잉크의 적당한 양이 일정하게 나왔다면 더 정확한 유선을 관찰할 수 있었으리라 생각된다. 마지막으로 사람의 손이 아닌 정확한 기계로 유량을 측정했다면 더 정확한 데이터를 얻었으리라 생각된다.

참고자료

· 없음