(기계공학실험) 유동 가시화 실험 (유체 실험)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결과 분석 및 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1) Visualization Flow Unit 실험 장치를 이용해 원형, 사각형, 익형 등의 물체 주위를 지날 때의 유동을 가시화하여 물체의 형상에 따른 물체주위 유동장의 차이를 관찰한다.
2) 레이놀즈수 (Reynolds number) 변화에 따른 유동장의 차이를 관찰하고 레이놀즈수(Re)의 물리적 의미를 이해한다. 또한 유체역학에서 학습한 원형, 사각형, 익형 등의 물체를 통하여 흐르는 유선을 가시화한다.
3) 본 가시화 실험 장치를 통해 주위의 유동장을 관찰하고 층류와 난류의 상태를 가시화 하여 이상적인 흐름 상태를 이해한다.

2. 실험 장비
1) Visualization Flow Unit
2) Water Bench
- 물과함께 메틸렌 블루가 흐르는 공간이다. 유량공급 호스를 연결하여 물이 흐를수 있게 한 후, 유량 조절 밸브를 이용하여 물을 충분한 유량이 흐르게 한다. 물과 함께 색소 조절 밸브를 이용하여 메틸렌 블루를 물과 함께 흐르게 하여 유동의 흐름을 관찰한다.
3) 실험 모형
- 흐르는 물속에 넣어 물과 함께 흐르는 유동이 실험 모형의 주위에서 어떻게 변화하는지 알아보기 위한 실험 모형이다.
4) 염료 (Dye) : 메틸렌 블루
- 염기성 물감의 하나로 물에 잘 녹으며 세포나 조직 따위의 염색체로 쓴다. C16H18CIN3S의 화학식을 갖으며, 이번 실험에서는 유동의 움직임을 가시화하는 목적으로 쓰인다.

3. 실험 이론
1) 유동 가시화(Visualization Flow)
- 유체의 움직임이 복잡하더라도 유동장을 가시화하고 해석하는데 도움이 되는 개념은 여러 가지가 있다. 유동을 가시화하기 위해서는 유동이 흐를 수 있는 공간을 마련해야하며, 유동의 흐름을 보여주는 염료를 이용하여 층류와 난류를 관찰하는 실험이다. 유동해석에 이용되는 유선(streamline), 유맥선(streakline) 및 유적선(pathline)에 대해 논하고자한다.
2) 유선(streamline)

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참고 자료

Fundamentals of Fluid Mechanics, 6ed, Wiley by Munson, Young, Okiishi and Huebsch,
Introduction to Fluid Mechanics, OXFORD by Shaughnessy, Katz and Schaffer, 2005