유동가시화 [유체역학]

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2018.04.13
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2015.10
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목차

1. 실험 목적
2. 관련이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5.고찰
6.느낀점

본문내용

1. 실험 목적

실험을 통해 유체의 흐름 상태에서 원, 사각형, 누적형 등의 모델 주위에 형성되는 유동을 가시화 하여 쉽게 관찰하고, 그 유동을 알 수 있는데 목적이 있다. 그렇기 위해선 유동 가시화에 대해 정확히 이해하고 실험 방법을 익히고 실험 장치를 사용할 수 있어야 한다. 또한 유체의 유동 형태의 모사 방법을 이해해야 한다. 그리고 실험에서의 장애물 형상에 따른 우선의 차이점을 관찰하고 유동의 영역에 따른 유동 형태의 차이를 관찰해야 한다. 형상에 의한 저항과 유동에 따른 저항을 이해할 수 있어야 한다.

2. 관련이론

1)유동가시화
유동 가시화는 유동정보를 가장 손쉽게 얻을 수 있는 방법이다. 유동가시화는 전달현상 과정을 가시화하는 것으로, 속도, 압력, 밀도 및 온도 등과 같이 우리 눈에는 보이지 않는 유동정보의 공간분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 방법을 말한다. 예를 들자면 단층기법을 이용한 유동가시화가 있다. 이 방법은 레이저나 광원으로 평행광선을 만들어 측정하고자 하는 유동을 통과시키게 되면 유동의 밀도분포 등에 의하여 광파는 변형되거나 강도가 감쇄되어 맞은편에 위치한 영상입력장치에 도달하게 된다. 대상물체에 대하여 여러 각도에서 이와 같은 2차원 평면측정을 반복하여 유동정보를 수집하게 되면 유동장 전체 체적에 대한 밀도분포를 알게 되고 이를 이용하여 속도, 압력, 온도 등의 유동정보를 알아낸다. 이와 같은 방법 외에도 여러 가지 유동가시화 방법이 있는데 이러한 방법들을 이용하면 손쉽게 유동정보를 얻을 수 있다.

2)유선
유선-유체가 흘러갈 때 각각의 점에서 주어진 순간에 모든 곳에서 속도 벡터에 접하는 선
유적선-주어진 유체질점이 실제로 통과한 경로. 경로의 각 점에서 속도벡터를 그려보면 유적선에 접함
유맥선-지정된 점을 주어진 순간보다 더 일찍 지나갔던 질점들의 위치를 나타냄.
(정상유동에서는 유선, 유적선, 유맥선이 동일하게 나타남.)

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