[All 100 인증] 기계공학실험3 제트반동보고서

소개

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목차

1. 초록

2. 서론
1) 실험 목적
2) 실험 이론

3. 본론
1) 실험 장치
2) 실험 방법
3) 실험 장치의 주요 치수

4. 결론
1) 실험 장치의 주요 치수
2) 결과값 계산
3) 그래프 분석
4) 깃에 작용하는 힘의 크기

5. 고찰
1) 실험 전반적인 고찰
2) 오차 원인
3) 추가 움직인 거리로 힘의 크기 계산이 가능한 이유

6. 참고문헌

본문내용

초록: 본 실험에서는 노즐에 의해 가속된 물제트(jet)를 반구형 깃에 분사시켜 깃이 받는 힘을 구한 후, 측정된 힘을 바탕으로 분류의 운동량의 비교를 하여 ‘충격량 – 운동량’ 원리를 이해한다. 수조에 물이 가득 차는 시간을 측정하고, 실험 전과 진행 중에서 자가 수평을 이루는 추의 위치 차이를 측정한다. 주어진 실험식을 사용해 여러 변수값들을 구해내고 비교 및 분석을 진행한다. 또한, 시스템의 자유물체도를 그려 모멘트 평형식을 통해 제트가 가하는 힘 F의 식을 유도한다. 유량이 높을수록 유속은 빨라졌으며, 깃의 심한 진동으로 인해 보다 큰 C값이 측정됐다.

<중 략>

1.2 실험 이론
노즐(NOZZLE)로부터 분사되는 방향인 축에 관해 대칭인 평판 날개에 유속 로 의 충격을 가한 후 의 각도로 전향 되면서 유속이 가 된다고 가정하자. 날개를 치기 전후의 고도차와 정수압 차는 아주 작으므로 거의 무시한다면, 날개를 향해 방향으로 유입하는 물의 momentum은 이며, 날개를 떠나는 물이 가지는 운동량의 방향 성분은 이다. 역학적-운동량의 원리란 충격전후의 운동량의 변화율이 바로 충격량과 같음을 의미하므로 유체의 흐름은 에너지를 가지고 운동하고 있는 것이다. 이것을 유용하게 이용하기 위해서 압력을 받는 유체를 고속으로 분출해야 한다. 즉, 고속의 유체는 많은 운동에너지를 가지고 있고, 이것을 충격에너지로 바꾸어서 사용할 수 있다. <Fig. 1>과 같이 노즐로부터 분사된 사출 수맥의 방향 즉 축에 대칭인 반구형 날개에 의 속도로 율인 분류가 충격을 준 후 의 각도로 변하면서 유속이 로 되었다고 한다. 날개를 치기 전후의 사출의 흐름 높이차와 정수압차는 아주 미소하므로 무시한다. <Fig. 1>에서 유입할 때의 운동량은 방향으로 이고 유출할 때의 운동량은 이다.

참고자료

· Alan T.Mcdonald, John W.Mitchell, Philip J.Pritchard, Robert W.Fox, 2017, Fluid Mechanics 9th edition, WILEY, pp. 103~108
· 위을복, 2004, 일반기계기사, 학진북스, pp. 301~311
· Timothy A. Philpot, 2010, Mechanics of Materials 2nd edition, WILEY, pp. 233~235