4.층류장치를 이용한 층류가시화 실험예비보고서

목차

1.실험목적
2.이론적 배경
3.실험장치의 개략도
4.실험준비물
5.실험절차
6.실험결과 분석
7.논의 사항

본문내용

1.실험목적
2-D 층류 흐름은 간격이 좁은(3.2mm) 두 유리 평판 사이에서 유체가 저속으로 흐를 때 만들어 질 수 있다. 본 실험에서는 물을 이용하여 층류를 모의하고, 나아가서 다양한 흐름 패턴을 가시화하고 이를 통해 streamline의 특성을 알아보고 토의한다.

2.이론적 배경
1)유선방정식

A점에서 유선(strealine)의 기울기는 다음과 같다.
이 경우, 유선의 방정식은 다음과 같이 주어진다.

2)흐름패턴
유선이 일정하다가 여러 요소에 의해서 변화하게 될 때 오목한 부분(concave side)는 압력이 증가하고 유속이 느려지는 반면 볼록한 부분(convex side)은 압력이 떨어지고 유속이 증가한다.
층류 상태의 흐름에서 유선들을 일정하게 분포한다. 흐름에 어떤 모형이 설치되었을 때 그 모형 주위에서 유선들의 간격은 좁아지면 모형의 가장 인정한 유선들은 오목하게 되면서 압력이 낮아지고 유속이 빨라진다. 그러나 모형 하류의 거동은 다시 층류 상태로 돌아가 넓게 퍼지는 형태를 유지한다.

3.실험장치의 개략도
본 실험은 층류실험 장치를 이용하여 수행한다.

참고자료

· Street, R.L., Watters, G.Z., and Vennard, J.K., 1996, Elementary Fluid Mechanics, 7th Ed. J. Wiley & Sons, New York, N.Y.
· 환경수리학 홈페이지: ehlab.re.kr