레이놀즈 측정 실험

목차

Ⅰ. 서론
1-1. 개요
1-2. 실험목적
1-3. 이론
① 층류 유동과 난류 유동
② Reynolds 수 (Reynolds number, )
③ 임계 Reynolds 수 (critical Reynolds number, )
④ 상태량

Ⅱ. 본론
2-1. 실험장치
2-2. 실험 방법 및 측정순서
2-3. 실험결과 (Data Sheet)
① 층류 영역
② 천이 영역
③ 난류 영역
2-4. 실험결과 (EES)
2-5. 그래프
① EES
② 최소자승곡선

Ⅲ. 결론
3-1. 결론 및 고찰
3-2. 참고문헌
3-3. 부록

본문내용

Ⅰ 서론
1-1 개요
파이프나 덕트 내부를 흐르는 액체나 기체의 유동은 보통 유동 구간을 통해 팬이나 펌프에 의하여 강제적으로 흐르게 된다. 이러한 유체의 유동을 자세히 보면 낮은 속도에서는 매끈하게 흐르지만, 어떤 임계값 이상에서는 불규칙적으로 혼돈 양상을 보인다. 전자의 경우를 층류(laminar)라고 부르며, 후자의 경우는 난류(turbulent)라 부른다. 층류는 유체가 층을 유지한 채로 흐르는 상태를 말하며 보통 유량이 적은 경우에 나타나는 현상이고, 난류는 유체의 흐름이 층을 유지하지 못한 채 불규칙적인 흐름을 나타내는 현상으로 보통 유량이 크거나 압력강하가 적은 경우에 나타나는 현상이다. 그리고 층류에서 난류로 변화하는 부분을 천이(transition)라 부르는데, 이 천이는 급작스럽게 일어나지는 않고, 완전히 난류가 되기 전 난류와 층류 유동 사이를 반복하는 일정 영역에 걸쳐 발생한다.
이번 실험에서는 관내의 흐르는 유체의 유동의 특성을 알아보기 위해 ‘Reynolds 수 실험장치’를 이용한다. 이를 통해 실제유체의 흐름 상태를 가시화하여 눈으로 층류 및 난류의 유동상태를 확인하는 것에 목적이 있다. 또한 측정값을 통해 Reynolds 수를 유도하고, 일정한 점성계수인 유체가 동일한 관에서 흐를 때의 Reynolds 수의 차이가 나는 이유와 Reynolds 수와 층류, 난류와의 관계 및 개념을 이해하고 유량의 변화를 달리함으로써 발생하는 변화에는 무엇이 있는지 알아보도록 할 것이다. 그리고 최종적으로 Reynolds 수를 증가시키는 요인에는 무엇이 있는지 알아보고, 우리 조가 실제 계산한 값과 눈으로 확인한 유체의 유동특성의 결과를 비교하여 결론을 짓고자 한다.

1-2 실험 목적
① 실험의 가장 주된 목적은 층류와 난류, 천이의 현상을 직접 육안으로 관찰하여 각각의 유동이 어떤 상태인지 결정하는 것에 있다.
② ‘Reynolds 수 실험장치’의 조작방법을 습득하여, 파이프내의 유량을 조절함으로 써 변화하는 유동 특성을 이해한다.

참고자료

· 『 급배수·위생설비 실험 』 출판사: 국립 한밭대학교 출판부, 저자: 차동진, 조병선
· 『 Fluid mechanics – Cengel & Cimbala 』출판사: 맥그로힐에듀케이션코리아 유한회사, 저자: Yunus A. Cengel, john M. Cimbala
· 『 http://imagesearch.naver.com 』네이버 이미지 : 층류와 난류