기계공학응용실험-제트유동장(A+)

소개

"기계공학응용실험-제트유동장"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
1) 실험 목적
2) 이론적 배경

2. 본론
1) 실험장치의 구성 및 방법
2) 실험결과 및 고찰

3. 결론

4. 참고문헌

본문내용

1. 서론
1) 실험 목적
유체의 유동장의 속도를 측정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있는데, 그중에서 흔히 사용되는 것은 피토관과 열선유속계이다. 피토관을 이용하면 평균속도만을 측정할 수 있지만 비교적 정확한 값을 얻을 수 있다. 그러나 열선유속계를 이용하며 매우 불규칙적인 난류 속도까지도 측정이 가능하다.
본 실험에서는 열선유속계를 이용하여 2차원 노즐에서 분사되는 제트 유동장의 속도를 측정하여 제트 유동의 구조를 파악하고, 유동장의 측정법 및 측정 장비인 열선유속계와 피토관의 사용방법, 측정된 자료의 분석 및 취합능력을 함양시켜서 그 응용력을 배양시키고자 한다.

2) 이론적 배경
(1) 난류 강도(Turbulence Intensity)
난류 유동이랑 속도가 시간에 따라 불규칙적으로 급격하게 변하는 유동을 말한다. [그림1-1]은 난류유동에 대한 예를 보인 것으로, 유동장 내의 임의의 위치에서 시간에 따라 측정된 속도 및 압력신호이다.
난류 속도 중에서 공학적으로 의미 있는 양으로 사용되는 양은 Reynolds의 시간평균을 한 양이다.

<중 략>

3. 결론
본 실험을 통해서 피토관과 열선유속계를 사용하여 제트의 평균 유속을 측정하였으며, 압력분포판과 Jet flow measurement 장치를 이용하여 제트의 압력 및 압력분포를 측정하였다. 피토관과 열선유속계를 이용한 실험에서는, 피토관과 풍동 출구의 거리를 40cm, 80cm, 120cm로 변화를 주며, 각각에 대해 피토관의 높이를 20cm부터 2cm간격씩 -20cm까지 변화를 주었을 때 제트의 평균 유속 변화를 측정하고 그래프로 나타내었다. 그래프를 통해 풍동의 출구로 분출된 유체는 중심선상에서 속도가 최대이고 폭방향으로 갈수록 속도가 감소되며, 풍동 출구와 피토관의 거리가 멀어질수록 최대 속도는 감소하고 제트의 폭이 넓어진다는 것을 알 수 있다.

참고자료

· 기계공학실험교재편찬위원회, 『기계공학응용실험 제3판』, 청문각, 2016, 10~21면
· 김종만(2005), KAERI/TR-3049/, Google:한국원자력연구소
· MATLAB Code