Moody diagram using MATLAB

목차

8장. 내부유동, Moody diagram
서론
1. Moody diagram 이란?
2. Assumption needed for Moody diagram
3. Why do we need to know about friction factor(마찰계수) on Moody diagram?

이론적배경
1. 무차원 변수
2. 층류 유동과 난류 유동의 경우에 따른 식의 해석
1) 층류 유동
2) 난류유동( Colebrook equation )
3. What can we know through Moody diagram?
4. Moody diagram과 Colebrook Equation을 이용한 관로 설계 및 해석 유형
1)지정된 유량(또는 속도)에서 파이프 길이와 직경이 주어진 경우, 압력강하(또는 수두 손실)를 결정
2)지정된 압력강하(또는 수두손실)에서 파이프 길이와 직경이 주어진 경우, 유량을 결정제
3)지정된 압력강하(또는 수두손실)에서 파이프 길이와 유량이 주어진 경우, 직경을 결정

Matlab 프로그램 해석
1. MATLAB이란?
2. MATLAB 시작하기
1) 명령어 창(Command Window)
2) 그림 창(Figure Window)
3) 편집기 창(Editor Window)
4) 스크립트 파일
3. MATLAB 명령어
1) 기본명령어
2) 데이터에 대한 line plot 함수
3) 그래픽 객체의 라벨링 관련 함수
4. Idea
5. Moody diagram using by MATLB
1) 층류해석
2) 난류해석
6. Outcome

결론
1. 결과 분석
2. 토의

본문내용

서론
우리 생활에서 유체의 유동은 자주 관측된다. 유체 유동은 표면 위를 흐르는지 또는 관내를 흐르는지에 따라 외부유동과 내부유동으로 구분된다. 여기서 입구영역, 완전발달 영역과 같은 파이프나 덕트 내 내부유동의 물리적 특성을 살펴본다. 이를 통해 무차원 Reynolds수의 물리적 중요성에 대해 논하며, Moody diagram을 작성하고 이를 이용하여 마찰계수를 구하는 것이 목표이다. 마찰계수는 손실과 효율에 직접적으로 연관되는 요인으로써, 공학적 설계에서 중요한 의미가 부여된다.

<중 략>

결론
1. 결과 분석
- 층류유동에서 마찰계수는 Reynolds 수가 증가할수록 감소하고 표면조도와는 무관하다.
Moody Chart 로부터 층류 유동에서 마찰계수는 선형적인 관계로 보아 Reynolds 수만의 함수인 것을 알 수 있다. 반면 난류 유동에서의 마찰계수는 Reynolds 수 이외에도 상대조도의 영향을 받음을 확인할 수 있었다.
- Reynolds 수가 매우 크면 특정한 상대 조도에 대하여 마찰계수 선이 수평이 되고, 마찰계수는 Reynolds 수에 무관하게 된다.
상대조도가 e/D10^-3 일 때 처음에는 마찰계수가 Reynolds 수가 증가함에 따라 속도형상은 점점 더 평탄한 형태로 된다. 관 벽 근방에 있는 점성저층의 크기는 더욱 감소한다. 조도에 의한 돌출부분이 이 점성저층 위로 노출됨으로써 조도의 영향은 더욱 중요해지고, 마찰계수는 Reynolds 수와 상대조도의 함수로 됨을 확인할 수 있었다.

참고자료

· Fluid Mechanics, Cengel Cimbala.
· 응용유체역학, 김경훈 저.
· MATLAB an Introduction with Applications 3rd E Amos Gilat, 아이티씨, 2009
· http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/7747-moody-diagram/content/moody.m
· http://en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart