[기계공학과] 공동현상 실험 보고서 (유체 공학 실험)

소개

"[기계공학과] 공동현상 실험 보고서 (유체 공학 실험)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
유체 속에서 저압 구간에서 유체 속에 포함되어 있는 기체가 빠져나와 압력이 낮은 곳에 모인다. 이로 인해 유체가 없는 빈 공간이 생기는 것을 공동현상이라 하며, 이런 공동현상은 선박의 프로펠러나 터빈 등의 효율이 떨어지고 침식당하는 원인이 되어 설계 시 주의사항으로 고려된다.1) 본 실험에서는 이런 공동현상에 대해 이해하고 유량과 정압과의 관계를 위해 공동현상의 직접적인 관찰을 통한 고찰을 목적으로 한다.

2. 실험 관련 이론
유체가 넓은 유로에서 좁은 유로로 고속으로 유입될 때, 굴곡이 있거나 만곡부가 있으면 유속이 빠른 부분이 저압이 되어 공동이 생긴다. 압력이 수온의 포화증기압보다 낮아지면 비점이 낮아져 수중에 증기가 발생하여 용존 공기가 분리해 기포가 발생되는데 이를 공동현상 (Cavitation)이라 한다.1)

3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
공동현상 실험 장치
공동현상 실험 장치는 Fig. 1과 같이 수조와 유량계, cavitation demonstration, Inlet pipe, Outlet pipe 등으로 이루어져 있다. Inlet pipe는 수조와 연결되어 있으며, 물의 공급을 받음으로써 실험에 원활한 진행을 이루어준다. 이 때 Inlet pipe와 수조의 결합이 잘 되어 있지 않으면 실험 도중 Inlet pipe의 결합 해제로 인한 사고가 발생할 수 있다.3)

3.2 실험 방법
공동현상 실험
기공현상 실험은 수조와 유량계, cavitation demonstration, Inlet pipe, Outlet pipe로 이루어져 있으며, 실험을 진행하기 전 Inlet pipe와 수조의 결합을 확인한 후 실험을 진행한다. 우선 수조의 전원을 켠 후 Inlet pipe를 통해 물을 유입시켜준다. Outlet pipe에 결합된 밸브를 통해서 압력을 조절할 수 있는데 3번째 압력계의 값 P2의 값으로 일정 값을 고정시켜준 후 유량에 따른 압력 P1을 변화시킨다.

참고자료

· 공동현상(저자불명, 두산백과, 출판년도 불명,
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1063222&cid=40942&categoryId=32227)
· cavitation-캐비테이션, 공동현상 (저자 자동차정비기능장, 네이버블로그, 출판년도 16.07.11, http://blog.naver.com/cjh94041/220759500645)
· 공동현상 실험 교안
· 유체역학 (Fox 외 저, 텍스트북스, 2014.06.15.)