[전체 1등 & A+] 인천대 기계공학실험 베르누이 유동실험 레포트

소개

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목차

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

본문내용

점성
이러한 변형 과정에 관여하는 물질의 특성이 점성으로, 이는 유체의 흐름에 대한 저항을 뜻한다. 이 힘은 외부에서 작용하는 힘이 아니라, 운동하고 있는 유체 내부에 나타나는 마찰력이므로 내부 마찰이라고도 한다. 즉 유체의 흐름에 대한 저항의 척도라고 할 수 있다. 또한 점성은 마찰과 마찬가지로 움직이는 물체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환시킨다 정지하고 있는 유체에는 면에 평행인 접선 변형력이 작용하지 않고 면에 수직인 압력만 작용하지만, 운동하고 있는 유체에는 점성 떄문에 접선 변형력도 작용하게 된다.

뉴턴의 점성법칙
뉴턴의 점성법칙은 '전단 응력은 속도 기울기에 비례하고 이 속도 기울기를 작게 하는 방향으로 전단 응력이 작용하는 것'을 뜻한다. 흐름의 각 점에서 유체의 점성으로 인한 전단 응력은 속도 기울기(전단 속도)에 비례하고, 이 속도 기울기를 작게 하는 방향으로 전단 응력이 작용한다는 것이다. 이 때 비례상수인 전단 응력과 전단 속도의 비가 점성이다. 이상적인 상태의 점성유체는 무한의 변형력이 작용해도 연속적으로 변형이 증가하게 된다. 훅(Hook)의 탄성 법칙이 보편적으로 변형이 크지 않은 상태에서 성립하는 것과 마찬가지로, 뉴턴의 점성법칙 또한 전단속도가 크지 않다는 전제 하에 보편적으로 성립하게 된다.
이 식은 유체의 1차원 유동에서 전단 응력과 각 변형 속도 사이의 관계를 미분형으로 표시했을 때, 아래와 같이 나타낼 수 있다.

압축성 유체 & 비압축성 유체
유체는 압축성 유체와 비압축성 유체로 분류할 수 있다. 압축성 유체의 정의는 압력 변화에 대해 발생하는 밀도와 비중량, 체적 같은 변수의 변화를 무시할 수 없는 유체를 뜻한다. 쉽게 말해 압력이 작용하면 체적이 변화하는 유체이다. 기체가 압축성 유체의 대표적인 예로 들 수 있으며 반대로 비압축성 유체는 압력이 작용해도 유체의 체적변화가 없는 물질을 말한다.

참고자료

· Phillip M. Gerhart & Andrew L. Gerhart & John I. Hochstein, Munson's Fluid Mechanics 유체역학 제 8판(강동진 외 8명 옮김), 퍼스트북, 2018, pp103~108(피토튜브), 118~119(벤츄리 관), 413~417(파이프관 급격 확대에 대한 손실계수), 442~446(벤츄리관), 736(표준대기압 공기의 물성치), 22.10.13