[화학공학실험] Reynolds 실험 Report

목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험
4. 결과 및 고찰

본문내용

1. 서론
· 층류와 난류의 현상을 관찰하고 그 본질을 이해한다.
· 뉴튼유체와 비뉴튼유체의 Reynolds number에 대한 개념을 이해하고, 실험으로 Reynolds number를 계산한다.
· 전이영역에서 유체흐름의 특성을을 관찰하고 임계유속에서의 Reynolds number를 계산한 다.
· 완전발달흐름과 전이길이를 이해하고 그 중요성을 안다.

2. 이론
*Reynolds number
영국의 유체역학자 O.레이놀즈가 발견하였다. 유체의 점성률(粘 性率)을 , 밀도를 , 유속(流速)을 v, 물체의 모양을 정하는 길이, 즉 구(球)나 원관(圓管)이면 반지름, 육면체면 변의 길이를 l이라 할 때, R＝lv/구해지는 무차원수(無次元數)를 말한다. 흐름을 연 구하는 데 중요한 것으로, 이 값이 작을 때는 흐름이 규칙적인 층류(層流)가 되지만, 어떤 값 이상이 되면 난류(亂流)가 된다. 일반적으로 이와 같은 난류와 층류의 경계가 되는 R의 값을 임 계(臨界)레이놀즈수라 한다. 그 값은 원관 내의 물의 흐름에서 약 2,300이다. 경계의 모양이 닮은 두 물체를 서로 다른 흐름 속에 놓았을 때 각각 레이놀즈수가 같다면, 길이와 시간의 단위를 적당히 잡으면 두 흐름의 상태는 완전히 일치한다(레이놀즈의 닮음법칙).
레이놀즈수 (Reynolds number)는 무차원수로서 흐르는 유체의 미소부분에 작용하는 관성력과 점성력과의 비를 나타내는 수이다.
유체 흐름의 상태가 층류냐 난류냐 하는 것은 관경, 유속, 유체의 밀도, 유체의 점도에 관계되며, 다음의 레이놀즈수(이하 Re)의 대소에 따라 알 수 있다.
즉, Re=2000을 하임계 레이놀즈수 (lower critical Reynolds number)라 하고, Re=4000을 상임계 레이놀즈 수(upper critical Reynolds number)라 하여, 여기서 Re<2100이면 층류이며, 2100~4000이 난유가 된다.
일반적으로 산업 환기장치 내의 관내유동은 Re=의 범위이며, 작은 경우는 Re=정도로 보통 난류유동을 한다.

참고자료

· Macabe, W. L., Smith J. C., and Harriott, P., Unit Operations of Chemical Engineering, 7th ed., McGraw-Hill, p. 45～66 , 1093 (2005).
· 화학공학실험(Ⅰ)보고서 p. 5~8
· http://blog.naver.com/hl3qmz?Redirect=Log&logNo=80034121143
· http://blog.naver.com/ydcbk?Redirect=Log&logNo=20028417643
· http://blog.naver.com/gaspgogogo?Redirect=Log&logNo=10017018603