부산대 기계공학응용실험 제트의유동장측정실험 보고서 A+

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최초 등록일
2020.06.08
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목차

1. 서론
1) 실험목적
2) 이론적 배경

2. 본론
1) 실험장치의 구성 및 방법
2) 실험결과 및 고찰

3. 결론

4. 참고문헌

5. 첨부

본문내용

1. 서론
1) 실험목적
유체유동은 크게 층류와 난류로 구분되는데, 이중 난류 유동은 매우 복잡하여 해석적인 접근이 어려우므로 실험적인 방법이 일반적이다. 본 실험에서는 이러한 난류유동의 특성을 실제측정을 통해 체험적으로 이해시키고자 하는데 있다. 유동의 표본으로는 2차원 제트유동을 택하여 이에 대한 난류유동의 특성을 이해시키고 유동장의 측정법 및 측정 장비인 압력센서와 피토관의 사용방법과 측정된 자료의 분석하고 처리한다.

2) 이론적 배경
(1) 난류강도
난류유동은 속도가 시간에 따라 불규칙적으로 급격하게 변하는 유동이다. 밑의 그림은 난류유동에 대한 예를 보인 것으로, 유동장 내의 임의의 위치에서 시간에 따라 측정된 속도 및 압력신호이다.
난류속도 중에서 공학적으로 의미 있는 양으로 사용되는 양은 Reynolds의 시간평균을 한 양이다.
즉, 평균속도는..

<중 략>

(2) 제트 유동의 일반적 특성
노즐을 통하여 분출되면서 주위의 유체보다 국소적으로 높은 속도를 가지는 유동을 제트(jet)라 하며, 여기서는 정지된 공간 내로 분사되는 제트에 대한 실험을 수행한다. 제트가 분사되면 그림에서 보는 바와 같이 중심선상에서의 속도가 최대이고 폭방향으로 갈수록 속도가 감소되어 속도가 영으로까지 떨어진다. 이때 제트의 폭은 하류로 갈수록 넓어지고 최대속도의 크기는 감소된다. 또한, 가장자리로부터는 주변의 유체가 유입된다. 이러한 제트가 하류로 갈수록 넓어지는 정도를 나타내는 척도는 분류반폭(jet half width)을 사용하는데, 그것은 제트 하류의 임의의 위치에서 최대속도의 반이 되는 속도 크기를 가지는 거리를 측정하여 연결한 선이다. 그 외에도 제트가 가지는 유동의 특성을 나타내는 것으로는 다음과 같은 것이 있다.

⦁퍼텐셜코어(potential core) : 노즐 출구로부터 시작하여 균일속도가 유지되는 구간
⦁유입(entrainment) : 주변의 유체가 제트의 가장자리를 통해 끌려오는 현상

참고 자료

기계공학 응용실험 제 3판
난류강도: 물백과사전
king’s law: 표준국어대사전
reynolds number: 식품과학기술대사전
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