[2019 A+ 인하대 화학공학실험] 유체유동 결과보고서 화공실 결보

소개

화공실 모든 실험에서 퀴즈로 인한 감점을 포함하여, 70점 중반 혹은 70점 후반이었습니다. (80점 만점)

목차

1. 요 약 (Abstract)
2. 서론
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험결과 분석 및 고찰
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

요 약 (Abstract)
유체유동에서 Reynolds number와 손실두를 계산해본다. 이를 통해 유체의 흐름을 나타내는 값을 이해한다.
Reynolds number 구하기 : 탱크에 물을 채우고, 관으로 물이 흐르도록 해준다. 밸브를 조절해 유량을 조절하여 10초간 통에 물을 받는다. 그리고 물의 무게를 측정해준다. 이를 이용해 질량유량을 구하고, 밀도를 나눠줘 부피유량을 구하며, 내경을 이용해 면적을 구해 유속을 구한다. 이를 Re=(ρV_avg D)/μ식에 대입하여 Reynolds number를 구한다.

실험값을 통해 유속이 증가할수록 Reynolds number는 증가하고, 마찰계수는 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한 이번 실험에서 Reynolds number를 통해 처음 값은 전이영역, 두번째 값부터 난류인 것을 알 수 있다.
손실두 구하기 : pipe의 유속변화, pipe의 내경, Venturi meter, Orifice, Reducer, Flange에서 3초간 물을 받아 유량을 측정하고, 마노미터를 이용해 압력차를 측정한다. 이를 통해 Reynolds number를 구해 층류, 난류를 구분하고, 손실두를 계산해본다.

실험값을 통해, 유속이 증가할수록 손실두가 증가하는 경향을 알 수 있고, Orifice보다 Venturi meter가, Flange보다 Reducer가 압력손실이 작다는 것을 알 수 있다. 또한 Flange와 Orifice에서 압력손실보다 속도증가가 더 커 손실두가 음수로 나왔다.

1.서론
유체유동은 화학공학과에서 중요한 부분이다. 비록 전공선택이지만, 유체유동은 뒤에 배우는 열전달, 물질전달과 이어지는 기초가 되는 학문이다. 대부분의 화학공장에는 유체가 흐르고, 이를 판별하고 조절할 수 있는 능력은 매우 중요하다. 이번 실험은 유체유동에서 가장 중요한 수치들을 측정해보는 실험이다. 총 두가지의 실험을 진행한다.

참고자료

· 미상, 『공업화학.화학공학 실험교재』, 인하대학교 화학공학과, 2019, p89~100.
· Cengel Cimbala, 『유체역학』, 맥그로힐에듀케이션코리아 유한회사, 2014, 제3판, p205~206, p343~344, p305.