열유체공학실험-레이놀즈

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론
1) 레이놀즈 수
2) 관내 유동상태의 구분
3) 유동가시화

3. 실험장치도

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

본문내용

1. 실험 목적
- 유체의 유동은 유동 특성에 따라 크게 층류 유동(laminar flow)와 난류 유동(turbulent flow)로 구분됨을 이해한다.
- 유체역학에서 기본적인 무차원 수인 레이놀즈 수를 기준으로 유동의 특성을 파악할 수 있다.
- 층류 및 난류를 임의적으로 발생시키고 유동상태를 가시화하여 레이놀즈 수와 유동형태의 관계를 고찰한다.

<중 략>

유동가시화

- 유동가시화는 유동장의 특성을 눈에 보이도록 하는 것을 말한다. 실험뿐만 아니라 수치해석면에서도 유용하게 이용된다.
동가시화는 정성적인 유동가치화 기법과 정량적인 유동가시화 기법을 나눌 수 있는데,
- 유동형태나 유선(stream line)을 눈으로 보거나 사진을 찍어서 관찰하여 유동장의 정성적 정보를 파악하는 방법이 정성적 유동가시화이다.
- 정량적 유동가시화는 가시화된 유동영상(flow image)을 컴퓨터나 비디오 카메라를 이용하여 정량적으로 즉, 유체역학적 정보를 디지털화하여 수치적으로 변환 표시하는 방법을 나타낸다.

<중 략>

4. 실험방법
① 실험 장치를 수평이 되도록 견고하게 설치한다.
② 급수 커넥터를 실험장치의 수구에 연결한다.
③ 색소공급 밸브를 잠그고 색소 액을 약 4/5정도 채운다.
④ 수조에 물이 약간 넘치도록(over flow) 공급하여 수면이 일정하게 유지되도록 유량조절 밸브로 조절한다.
⑤ 색소 공급밸브를 열어 관내에 색소가 흐르도록 한다.
⑥ 유량밸브를 조절하여 색소 액의 상태가 일직선이 되어 흐르면 층류, 이때의 유동가시화 사진을 찍고 유량()을 측정하여 기록한다.
⑦ 계속하여 유량밸브를 열어 색소 선이 일직선에서 흔들리기 시작하면 하임계 레이놀즈 수에 해당되며, 이때의 유동가시화 사진을 찍고 유량()을 측정하여 기록한다.
⑧ 계속하여 유량밸브를 열면 색소선이 보다 크게 흔들리면서 흐트러짐이 클 때 상임계 레이놀즈 수에 해당되며 이때의 유동가시화 사진을 찍고 유량()을 측정하여 기록한다.

참고자료

· 열유체공학실험(정진은 외 4명)
· http://terms.naver.com/entry.nhn(레이놀즈수)
· https://ko.wikipedia.org/wiki/(층류)
· https://ko.wikipedia.org/wiki/(난류)