레이놀즈수 측정/결과보고서/화학공학과/화학공학실험1/A+

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 제목
레이놀즈수 측정

Ⅱ. 실험 목적
➀ 층류와 난류의 현상을 관찰하고 그 본질을 이해한다.
➁ 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체의 레이놀즈수(Reynolds number, Re)에 대한 개념을 이해하고, 실험으로 레이놀즈수를 계산한다.
➂ 전이 영역에서 유체 흐름의 특성을 관찰하고, 임계유속에서의 레이놀즈수를 계산한다.

Ⅲ. 실험 이론
(ⅰ) 유체(Fluid)
유체는 적용되는 전단 응력(shear stress) 또는 외부 힘에 의해 지속적으로 변형하는 물질이다. 즉, 기체와 액체 및 증기를 모두 총괄하여 유체라고 한다. 전단력(shearing force)이 작용하는 한 유체의 운동이 지속되기 때문에, 정지상태에서 전단력을 지탱할 수 없는 물질은 유체라고 정의할 수 있다. 점성이 없는 이상 유체, 점성이 있는 실제 유체로 나누어지며, 이상 유체는 압축성 유체와 비압축성 유체로 구분된다.
1) 뉴턴 유체(Newtonian fluid)와 비 뉴턴 유체(Non Newtonian fluid)
뉴턴 유체(Newtonian fluid) : 모든 점에서 흐름으로 인해 발생하는 점성 응력이 시간에 따른 변형률에 선형적으로 비례하는 유체
비뉴턴 유체(Non Newtonian fluid) : 뉴턴의 점도 법칙을 따르지 않는, 즉, 점성 응력과 시간에 따른 변형률이 무관한 유체
2) 유체의 유속(flow velocity)
직경이 D인 원형 관에서 부피 유속을 흐름의 단면적으로 나누면 평균 유속을 구할 수 있다.
u=QA=Qπ4D2 m/s
(ⅱ) 레이놀즈수(Reynolds number, Re)
유체의 관성력과 점성력의 비로, 유체의 흐름을 층류와 난류로 구별하는 무차원수이다. 레이놀즈수는 아래와 같이 정의된다.
Re=Inertial forceViscous force=ρVDμ=VDυ V=QA=4QπD2

참고자료

· 임굉 임재석, 화학공학의 단위조작, 내하출판사(2009), p.24
· 임굉 임재석, 화학공학의 단위조작, 내하출판사(2009), p.35-37
· 임굉 임재석, 화학공학의 단위조작, 내하출판사(2009), p.43
· 고완석 외 4명, 단위조작 3판, 보문당(2014), p.33-34
· 삼진유니켐 홈페이지, http://www.samjinuc.com/bbs/board.php?bo_table=tl_product03&wr_id=26&sca=%EC%9C%A0%EC%B2%B4%EC%97%AD%ED%95%99%EC%8B%A4%ED%97%98%EC%9E%A5%EC%B9%98