유체 마찰 손실 실험 결과보고서

소개

예비보고서와 결과보고서가 함께 있는 보고서입니다.
계산 과정이 자세히 적혀 있어 참고하기 좋으실거에요~
2021년에 작성되었으며 제출하고 A+ 받은 보고서입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험기구
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 결론 및 고찰
8. 사용기호
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
- 유체 마찰 손실 실험

2. 실험 목적
- 유량 측정 장치, 배관의 급 확대 및 급 축소, 관 이음쇠 및 여러 가지 직경의 배관에서의 마찰손실을 측정하고 이론적 수치와 비교한다.

3. 실험 이론
- 유체
일반적으로 각 물질들은 고체, 액체, 기체의 상태로 존재하게 되는데 이 중 액체와 기체상태에
있는 물질들을 합하여 유체라고 부른다. 유체는 아무리 작은 힘이라 할지라도 유체 내에
전단력이 작용되는 한 계속해서 변형하는 물질이라고 정의한다. 이와 같은 관점에서 유체를
정의한다면 유체는 정지상태에서는 전단응력에 버티어 평형을 이룰 수 없는 물질이다. 반드시
운동 상태에서만 전단응력과 평형을 이룰 수 있다.
비압축성 유체란 정지상태에 있는 유체에 압력을 가하였을 때 상당히 큰 압력에 대하여 밀도의 변화가 거의 없는 유체이며, 압축성 유체는 정지상태에서 압력에 대하여 밀도가 비교적 크게 변하는 유체이다. 유체가 일정한 형태가 없이 자유로이 그 모양을 바꾼다는 것은 유체에 작용하는 전단응력을 견디지 못한다는 것을 의미하지만 이것은 엄밀한 의미에서 평형상태에서만 적용될 수 있는 것이고, 실제 유체의 흐름에서는 전단응력이 존재하게 된다. 이러한 전단응력의 효과는 유체가 갖는 점성에 의해서 발생되는 것이며 이러한 유체를 점성유체라고 한다. 그리고 점성이 전혀 없는, 다시 말하면 유체저항이 발생되지 않는 유체를 비점성 유체라고 한다.

- 유체의 점성
유체의 점성 때문에 내부 마찰력이 존재하고 에너지 손실이 동반된다.
점성이 큰 유체일수록 마찰 손실이 크게 된다. 유체의 운동 속도에 따라서 유체 입자들의 흐르는 궤적은 다르게 된다. 유동 속도가 느린 유체의 흐름에서는 유체 입자들은 층을 이루는 것처럼 직선을 이루면서 흐른다.
그러나 속도가 바른 흐름은 불규칙하게 되어 흐름은 혼란이 일어나게 된다. 전자와 같이 흐름이 규칙적인 곧은 직선 흐름을 층류(Re<2100), 후자인 경우 흐트러진 흐름은 난류(Re>4000)라고 불리운다.

참고자료

· 오선, 알기쉬운 유체역학, 복두출판사(2014)
· 이승목, 기초유체역학, 신광문화사(2009)
· 정우식, 디스플레이 화학공학 실험, 아진(2007)