단일구의 침강속도 결과

소개

"단일구의 침강속도 결과"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
- 이번 실험은 정지해 있는 정역학적인 유체에 단일 구를 침강시켰을 때 발생하는 유체역학적 현상에 대해 알아보는 실험이었다. 단일 구 침강 시 작용하는 힘에 대해 알아보고 Force Balance 식을 통하여 항력계수와 종말속도에 관계를 알아보았으며 Re<1이고 크기가 매우 작은 단일 구에서 Stokes 법칙을 적용하여 레이놀즈수에 따른 항력계수 값도 알아보았다.물과 에탄올 : 글리세린=1:1인 두 유체에 대해 직경이 각각 1cm, 0.5cm 인 두 개의 단일 구를 침강시켰으며 낙하 구간별 시간을 측정하여 속도가 일정한 구간에서 실험으로 얻은 종말속도 값을 이용해 각 유체와 단일 구에서의 항력계수를 구해보았다. 또 유체의 조건이 Stokes 법칙에 부합하는 유체일 때 그 때의 레이놀즈수와 항력계수의 관계역시 구하여 비교하여보았다.실험을 통해 얻은 값들을 토대로 침강시키는 단일 구 의 크기나 밀도, 정지유체의 점도 등에 따라 항력계수와 종말속도, 레이놀즈수에 미치는 영향에 대해 파악할 수 있었고 오차의 발생 이유에 대해서도 생각해볼 수 있었다.

2. Experiment
- 먼저 실험에 사용하는 2개의 단일 구와 에탄올 : 글리세린 = 1:1 인 용액의 물성을 파악하기 위해 단일 구의 직경과 질량을 측정, 해당 유체의 비중병을 이용한 비중을 측정하였다. 단일 구의 직경은 일반적인 자를 이용하여 측정해 주었으며 눈으로 보고 측정함에 있어 오차가 발생했을 것이다.

<중 략>

4. Conclusion
- 서로 물성이 다른 두 유체에 각기 다른 크기의 두 개의 단일 구를 침강시킨 뒤 속도가 일정해지는 종말속도를 구해보았다. 실험으로 얻은 종말속도 값과 여러 관계식들을 통하여 두 가지 방법으로 항력계수 값을 구해보고 비교해보았다. 그 결과 매우 큰 오차가 발생하였고 이러한 오차의 이유에 대해 생각해보았다.

참고자료

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· Robert W. Fox 외 3인 저, 서상호 외 7인 옮김, 유체역학 9판, 텍스트북스
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· 2019년 3학년 1학기 단위조작 실험노트