[수리학,유체역학,수리수문학] 레이놀즈의 실험

소개

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목차

1. 실험의 목적

2. 실험장치
2-1. 실험 장치의 특징
2-2. 실험 장치 사용시의 유의사항
2-3. 측정 결과의 응용 분야

3. 실험 절차
3-1. 실험 준비
3-2 실험방법

4. 이론적 배경과 측정 결과의 해석
4-1. 유체의 밀도 결정
4-2. 유체의 점도 결정
4-3. Reynolds number 값의 해석
4-3-1.경계층 안의 층류와 난류
4-3-2. Reynolds number를 이용한 유체 흐름의 해석
가. Reynolds number와 마찰계수 법칙
나. 최대유속과 평균유속의 관계
다. 마찰계수 선도
마. 열전달(heat transfer)이 마찰계수에 미치는 영향
바. 비원형 단면 유로를 통한 흐름에서의 마찰인자

5. 실험결과

6.고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험의 목적

실제유체가 가지는 점성효과는 흐름의 상태를 두 개의 전혀 다른 흐름상태로 만든다. 즉, 실제유체의 흐름은 층류(lamina flow)와 난류(turbulent flow)로 구분된다.
층류에서는 유체입자가 서로 층을 이루면서 직선적으로 미끄러지게 되며 이를 층과 층 사이에는 분자에 의한 운동량의 변화만이 있을 뿐이다. 반면에 난류는 유체입자가 심한 불규칙운동을 하면서 상호 간에 격렬한 운동량의 교환을 하면서 흐르는 상태를 말한다.
이러한 유체흐름의 두가지 형태는 1888년 영국의 Osborne Reynolds의 실험에 의해 증명되었다.
Reynolds는 그의 실험에서 착색액의 주입으로 층류와 난류를 정성적으로 판별하였을뿐 아니라 Reynolds 수에 의해 정량적으로 판별할 수 있는 방법을 제시하였다.
본 실험에서는 관수로 내의 흐름을 Reynolds의 원실험에서 처럼 색소주입으로 층류와 난류로 구분 식별함과 동시에 층류와 난류의 경계선이 되는 한계흐름(critical flow)에 해당하는 한계유속과 한계 Reynolds수를 결정해 보기로 한다.

참고자료

· (1) 水理學 李 吉 永 著 螢雪出版社 1991
· (2) 基礎水理實驗法 尹 龍 男 著 淸文閣 1990 pp. 5-49 ∼ 5-52
· (3) 水理實驗 金 想 容 著 韓國利工學會 1983 pp. 87∼90
· (4) 流體 工學 基礎 油壓 理論 pp. 143 ∼ 150