레이놀즈 수 실험

소개

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험기구
5. 실험 방법
6. 실험결과
7. 고찰및토의

본문내용

1.실험 제목: 레이놀즈 수 실험

2.실험일: 2017년 10월 20일

3.실험 목적: 유체의 유동은 유동특성에 따라 크게 층류유동(laminar flow)와 난류유동(turblent flow)로 구분된다. 레이놀즈 실험 장치를 사용하여 유체가 관을 통과할 때 흐르는 모양을 시각적으로 관찰하고 층류, 난류 혹은 전이영역인지 파악하여 유체 역학적 근사성을 이해하고 무차원수인 Reynolds Number를 결정해 본다. 수온, 유량 및 유속을 측정하여 흐름의 상태와 레이놀즈수의 관계를 이해함에 목적이 있다.

4.실험 이론: 수평한 유리관에 유체가 흐르게 하고 그 입구에 잉크가 흐를 수 있는
노즐을 장치하여 유량의 변화에 따르는 잉크의 흐름은 다음과 같다.

(1) 착색액의 모양을 그린 유선의 관찰 기록

(2) 흐름의 상태와 레이놀즈수의 관계
① 층류 : Re < 2100
② 전이영역 : 2100 < Re < 4100
③ 난류 : Re > 4100

< 중 략 >

6.실험 방법
(1). 수조에 물을 가득 채우고 잔잔해 지기를 기다린다. (수조 수평 유지)
(2). 실험관로 내 흐름이 정상상태가 유지되도록 월류관을 통해 월류시켜 수위를 일정하게 유지시킨다.
(3). 층류상태 관찰
a. 수위가 안정되면 유량조절밸브를 서서히 열어 유리관 내의 물이 흐르도록 하고 잉크가 유리관 내로 흐르게 한다.
b. 유리관 내의 잉크가 직선이 되는 층류를 관찰한다.
c. 비이커나 메스실린더를 이용하여 특정시간 동안 실험관로를 통과한 물의 부피를 측정하고 유출 시간을 측정한다. (유량산출 가능)
(4). 상한계 유속을 측정한다. 유량밸브를 개방하여 유속이 높아짐을 측정하고 잉크가 직선이 되지않고 흩어짐을 확인한다. (천이영역)
(5). 유량밸브를 더 개방하여 잉크가 완전히 흩어지게 한다. (난류 측정)
(6). 하한계 유속을 측정한다. 난류 상태에서 유량밸브를 서서히 잠그면서 잉크가 직선이 될 때를 확인한다. (천이영역,층류)

참고자료

· 없음