항공대학교 기초공학실험 피토관유속측정실험 레포트 A+

목차

I. 서론
1. 실험 개요 및 목적

II. 본론
1. 실험 이론
2. 실험 장치 및 기구
3. 실험 순서 및 방법

III. 결론
1. 실험 데이터 분석
2. 데이터 보정 - 회귀분석에 관하여
3. 레이놀즈수 계산과 수력학적 입구영역 길이 계산
4. 층류와 난류의 유동방정식과 n값에 대한 고찰
5. 오차 분석
6. 개인 고찰
7. 부록 - Matlab Code 첨부

본문내용

I. 서 론

1. 실험 개요 및 목적

일상생활에 널리 쓰이는 펌프(pump), 물 배관(piping), 공기조화장치의 배관(ducting) 등을 적절하게 설계하기 위해서는 그 속에 흐르는 유체의 상태량, 그 중에서도 유속에 대한 이해가 필수적이다. 이번 실험은 유속을 측정하는 실험기구인 경사식 액주계, 전자식 차압계와 피토관의 원리에 대해 이해하고 정압, 정체압, 동압, 전압의 정의와 차이에 대해 이해한다. 두 가지 실험을 통해 유동 각도, 벽면과의 거리가 유속에 미치는 영향에 대한 측정을 진행하고, 마지막 실험을 통해 관내유동 장치에서 입구길이와 벽면과의 거리에 따른 유속을 측정함으로써 유속에 영향을 미치는 요소들에 대해 이해한다.

<중 략>

3. 레이놀즈수 계산과 수력학적 입구영역의 길이 계산

앞서 ‘본론 1-7. 레이놀즈수’에서 유체의 흐름 중 층류(laminal flow)는 점성에 의한 힘에 의해 발생하며, 난류(tubulent flow)는 관성에 의한 힘에 의해 발생한다고 설명한 바 있다. 이 관성력과 점셩력의 비를 나타낸 값이 레이놀즈수(Re)이고, 수식으로 나타내면 다음과 같다.

또한 중요하게 알아두어야 할 개념이 있는데, 바로 임계 레이놀즈수(Critical Reynolds' number)이다. 레이놀즈수 Re의 값에 따라 유체의 흐름이 층류와 난류로 구별되는데, 레이놀즈수가 2300 이하인 경우에는 층류, 이상인 경우에는 난류로 진행된다. 이러한 층류일 때의 Re의 한계값을 임계 레이놀즈수라고 하며, Re_cr로 나타낸다. 관내 유동에서 일반적으로 임계 레이놀즈수는 2300으로 알려져 있다.

Re > Re_cr : 난류 (Turbulent flow)
Re < Re_cr : 층류 (Laminar flow)

레이놀즈수 공식인 Re= {rho VD} over {mu }를 계산하기 위해서는 먼저 공기의 밀도, 점성계수, 관의 수력직경, 그리고 평균속도값이 필요하다.

참고자료

· 없음