[2015년도 A+] 유체유동 결과보고서

목차

1. 서 론
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 실험결과 분석 및 고찰
6. 결 론
7. 참고문헌

본문내용

이번 실험에서는 비압축성 유체인 물을 이용하여, 흐름 유량을 조절하면서 층류와 난류를 발생시켰고 이는 검은 잉크를 사용하여 확인하였다. 이때 각 흐름에서의 흐름특성을 나타내는 무차원수인 레이놀드 수 (Reynolds Number)를 이용하였는데, 이는 파이프의 직경, 평균유속, 유체의 밀도와 점도로 나타내어지는 값이다. 온도가 일정한 조건에서 밀도와 점도는 일정하고, 파이프의 직경 또한 일정하기 때문에 평균유속을 알면 레이놀드 수를 구할 수 있다. 따라서 우리 조는 유체의 유량을 측정함으로써 평균유속을 구하여 레이놀드 수를 구하여 유체의 흐름이 기존 레이놀드 수 이론값과 맞는지의 여부를 확인할 수 있었다. 두 번째 실험은 파이프의 부품 종류에 따른 압력손실과 손실두를 구하는 실험이었는데, 우리 조는 Straight Pipe와 Venturi meter 를 선택하여 측정하였으며, 압력손실은 마노미터를 이용하여 측정하였다. 손실 두를 구할 때도 마찬가지로, 평균유속 값이 필요하다. 따라서 이 경우에도 파이프 내를 흐르는 유량을 측정하였는데, 이는 밸브를 돌리면서 조절하는 것이고, 밸브를 돌린 횟수에 따라 달라지는 질량유속의 값을 관찰하여 평균유속을 측정하였다. 따라서 이를 통해 손실 두를 계산 할 수 있으며, 각 파이프에 따른 손실두 계산으로 파이프 부품의 특성을 이해해 보는 실험이었다.

<중 략>

유체는 일반적으로 밀도, 점도, 흐르는 속도에 따라서 그 흐름 특성이 결정된다. 특히 비압축성 유체의 경우 흐름 특성은 거의 흐름 속도에 의존한다. 유속이 낮은 경우, 유체는 선형 흐름인 층류로 흐르며, 유속이 빨라지는 경우 이 선형 흐름이 무너지면서 교차흐름과 에디를 발생시켜 무작위한 형태로 흐르는 난류로 흐르게 된다. 그리고 이것은 흐름 특성을 나타내는 무차원수인 레이놀드 수로 간단하게 나타내어질 수 있다. 또한 역으로 레이놀드 수를 알면, 그 흐름의 특성을 어느 정도 유추해 볼 수 있다. 또 유체는 흐르면서 여러 가지 마찰손실에 의해 자신의 역학적 에너지를 잃게

참고 자료

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서명교 외 3인, 단위조작, 문운당, 2001, pp. 45~46, 111, 114
인하대학교 화학공학과, 공업화학 화학공학 실험교재, 2015, pp. 68, 72