파이프유동 실험보고서 [A+]

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 긴 파이프 내부 벽면에 대한 직관 손실 (Major loss)를 측정할 수 있다.
나. 층류(Laminar flow)가 흐르는 파이프에서 Reynolds number에 따른 마찰계수 (Friction factor)의 변화를 확인한다.
다. 파이프에 대한 Major loss와 Fricition factor를 구한 후, Moody chart를 이용하여 파이프의 Roughness를 추정할 수 있다.
2. 실험 이론
가. 레이놀즈수 (Reynolds number)
-정의 : 층류와 난류를 구별하는 무차원수이며 관성에 의한 힘(inertial force)과 점성에 의한 힘(vicouse force)의 비로 정의되며 유동에서 상대적으로 어느 힘이 더 우월하게 작용하고 있는지 측정하는 수를 의미한다.
   ≐점성력관성력
  밀도  유속  특성길이  점성계수  동점성계수
-레이놀즈수를 이용해 각 영역을 나눌 수 있는데 Re<2,100일 땐 층류 영역, 2,100<Re<4,000에 해당되면 층류 상태와 난류 상태가 혼합되어 나타나는 무질서한 천이 영역, Re>4,000일 땐 난류 영역으로 하임계 레이놀즈수는 Re=2100, 상임계 레이놀즈수는 Re=4000으로 구분한다.
나. Bernoulli equation (베르누이 방정식)
스위스의 수학자 베르누이가 밝힌 유체에 대한 에너지 보존 법칙으로서 “ 마찰에 의한 에너지 손실이 없다고 가정하면, 유체가 가지고 있는 위치에너지, 운동에너지, 압력에너지의 합은 항상 일정하다”라는 것을 의미한다. 다음과 같은 가정을 해야한다. 첫 번째, 유체는 정상상태의 유동(시간에 대한 흐름의 변화가 없음          )이다. 두 번째, 비압축성 유동(incompressible flow)이다. 세 번쨰, 점성효과를 무시(무마찰)한다. 네 번째, 유선을 따라 움직이는 유체흐름이다. 마지막으로, 외부와의 에너지 교환이 없음을 가정한다.

참고 자료

부차적인 손실 강동진 외 9, Munson’s Fluid Mechanics 8th, 퍼스트북, 2018, pp. 411-425
급 확대/축소 손실계수 테이블 강동진 외 9, Munson’s Fluid Mechanics 8th, 퍼스트북, 2018, p. 415
각종 부수물의 손실계수,
http://contents.kocw.net/KOCW/document/2014/mmu/namjeonggil/13.pdf