Reynolds Number 예비

소개

"6조_Reynolds Number_예비3_김xx"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험은 비압축성 뉴턴 유체에서의 흐름형태에 따른 층류 및 난류와 그 사이에 있는 전이 영역에 대하여 파악하고, 해당 유체의 흐름 형태와 레이놀즈수와의 상관관계를 알아보는 실험이다. 본 실험에서는 대표적인 비압축성 뉴턴 유체인 물을 활용하여 해당 유속의 변화를 주어, 기존에 알고 있는 유관의 직경과 물의 밀도, 특정 온도에서의 물의 점성계수와 변화된 유속을 활용하여 레이놀즈 상수의 값을 구하고, 이를 활용하여 기존에 원통형 유관에서 뉴턴유체의 레이놀즈수 범위에 따른 유체의 흐름 구분을 활용하여 해당 유속에의 유체의 흐름을 파악할 수 있다. 마지막으로 유량에 따른 레이놀즈수의 그래프를 작성한다.

2. 바탕 이론
①유체(Fluid)
유체란, 힘이 작용하는 해당 면에 작용하는 특정 방향으로 힘이 작용하게 되면 힘에 대하여 접선 방향으로 전단력이 발생하여 해당 물질이 연속적으로 변형을 할 수 있는 물질을 의미한다. 이런 물질 특성은 액체와 기체가 가지고 있으며, 해당 물질이 힘에 대하여 전단력으로 변형이 일어날 때, 변형을 일으키는 속도와 물체에 작용하는 힘의 크기, 해당 유체의 점도 및 저항 정도에 따라서 해당 유체의 물리적 특성을 변하게 된다. 고체의 경우 역시, 이러한 변형이 일어나지만 고체 내부에서 작용하는 변형에 대한 탄성력에 의하여 변화를 일으키는 전단력과 상쇄가 되어 유체의 특성을 가지지 못한다.

⑴뉴톤성 유체와 비뉴톤성 유체
유체의 종류는 해당 전단응력과 전단 변형률의 관계로서 구분되는데, 해당 유체의 전단응력과 전단 변형률이 선형적인 관계를 가지고 있으면 유체가 가지고 있는 점성 계수는 일정한 상수의 값을 가지게 된다. 이때, 점성 계수는 오직 온도에 의해서만 변화 되는데, 이러한 특성을 가지고 있는 물질이 뉴톤성 유체에 해당하고, 대표적인 예로는 물이 있다. 이와 반대로, 전단응력과 전단변형률이 비선형적인 관계를 나타내는 유체를 비뉴톤성 유체라고 부른다. 본 실험에서는 유체가 물에 해당하므로 뉴톤성 유체에 해당한다.

참고자료

· 고완석외 4명(2003), ‘단위조작’3판, 보문당, 서울, P32~35
· Julian(2005) C. smithh외 3명, ‘단위조작’7판, 이화영외 2명 번역, 이한국맥그로힐코리아, 서울, P40~47
· “2019 3학년 1학기 단위조작이론및실험1” 실험 노트 및 ppt
· 정우식 외 12명 (2007)디스플레이 화학공학 실험, 도서출판 아진, 서울, P143~147
· James O. Wilkes, 2008, 한산, “화학공학 유체역학”, P128~130