[기계공학과] 외부유동 실험 보고서 (유체 역학 실험)

소개

"[기계공학과] 외부유동 실험 보고서 (유체 역학 실험)"에 대한 내용입니다.

목차

I. Abstract

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

본문내용

Abstract

외부유동 실험은 실생활에서 많이 활용되는 외부유동을 실험적 방법을 통해 알아보기 위해서 유체 내에서 물체의 움직임에 대해 다룬다. 실험에서는 물체 주위의 압력과 속도분포를 구하고 항력을 계산한다. 실제 항공기와 같은 물체의 공기중의 운동은 유동정보를 이론적으로 계산하기 힘들어 실험적으로 구한다. 실험방법은 풍동실험 장치를 작동시켜 원기둥 표면에서이 속도와 압력을 측정하고 각도에 변화를 주어 측정한다. 300 rpm, 600 rpm, 900 rpm에서 실험을 진행하였다. 실험 결과 θ와 Cp, CpCOSθ의 관계를 알 수 있었으며, 선형적인 그래프로 나타남을 알 수 있었다. 또한 이론값을 구해보니 θ와 Cp, CpCOSθ 의 관계가 반복적인 형상을 가짐을 알 수 있었다.

외부유동 실험

1. 실험 목적
외부유동 실험은 유체 내에서 물체의 움직임에 대해서 다룬다. 실생활에서 많이 활용되는 외부유동은 실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하고자 할 때 풍동실험을 수행한다. 물체 주위의 압력과 속도분포를 구하고 항력을 계산한다. 유체의 운동을 나타내는 운동방정식은 매우 복잡하기 때문에, 한정된 경우 외에는 해석적인 해를 구하기 힘들다. 자동차나 항공기가 공기 중을 운동할 때 그 주위의 유동정보를 해석적으로 구할 수 없어 실험적인 방법으로 유동정보를 구한다.3)

2. 실험 관련 이론
실험을 위해 양력 및 항력계수와 양력계고, 표면 마찰계수가 어떤 관계를 갖는지 알아야한다. 양력은 유체의 운동방향에 수직으로 물체에 작용하는 힘의 성분이다. 상대속도 방향의 수직으로 작용하는 힘이 양력인데, 이런 양력을 구하기 위해서는 양력계수가 필요하다. 양력계수는 실험적으로 얻어지는 값이다. 항력계수는 유체 속을 움직이는 물체가 유체에서 받는 항력을 나타내는 계수로 물체가 유체 속을 일정한 상대 속도를 가지고 운동할 때 물체의 진행 방향에 대해 작용하는 힘을 항력이라 한다.

참고자료

· 항력계수(저자불명, 두산백과, 출판년도 불명,
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2321179&cid=42419&categoryId=42419 )
· 표면마찰계수(저자불명, 지식백과, 출판년도 불명,
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=615646&cid=50313&categoryId=50313 )
· 공동현상 실험 교안
· 유체역학 (Fox 외 저, 텍스트북스, 2014.06.15.)