[화학공학실험]부력

소개

"[화학공학실험]부력"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 기구 및 시약
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
1.1. 실험 요약
물 속에서 뜨거나 가라앉으며 바닷속을 이동하는 잠수함의 주된 유체역학적 원리인 부력을 이해하기 위해 아크릴 실린더의 무게에 따른 부력의 종류를 탐구하는 실험을 진행하였다.
수중에서 정지한 물체에 작용하는 부력과 물체의 무게에 의해 작용하는 중력의 평형 방정식으로부터 중력과 부력이 동일해지는, 즉 중성부력이 작용할 때의 무게를 계산한 후 추를 통해 아크릴 실린더의 무게를 계산값까지 조정하였다. 준비한 수조에 아크릴 실린더가 충분히 잠길 수 있는 높이까지 물을 채운 후 이론적으로 중성부력이 작용하는 무게의 아크릴 실린더를 잠수시켜 운동양상을 확인하였다. 이후 추가적으로 다양한 무게 추로 무게를 조절한 실린더를 잠수시켜 양성부력, 중성부력, 음성부력의 모습을 관찰하였다.
수조 중앙에서 방향성 없이 10초정도의 정지양상을 보일 경우를 중성부력이 작용한다고 가정하였을 때, 이론질량인 2101.9g에서는 가라앉는 모습을 보여 추가적으로 추를 넣어 2183.5g에 도달하였을 경우 정지하는 양상을 보여 이론값과 실험값 사이 3.74%정도의 오차율을 보였다.

참고자료

· 화학공학유체역학, James O. Wilkes, 한산, p.28-40, 2008
· 유체역학, Cengel Cimbala, 한국맥그로힐, p.98∼104, 2014