[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 Reynolds number 예비레포트

소개

"[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 Reynolds number 예비레포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
유체가 원통형 관을 통해 흐르는 모습을 관찰하여 어떠한 특징을 띠는지 알아보고 레이놀즈수를 구하는 식을 이용해 유체의 레이놀즈수를 구해볼 수 있으며, 눈으로 판단한 특성과 레이놀즈수 값을 비교하여 흐름에 따른 유체역학적 근사성을 이해하고 Reynolds Number가 의미하는 바를 알 수 있다.

2. 바탕 이론
뉴턴의 점성 법칙
유체가 동일하지 않은 속도로 흘러갈 떄, 유체는 점성으로 인해 비롯되는 마찰력, 즉 전단력이 생기게 된다. 응력은 단위면적당 작용하는 힘이고, 수직응력은 면에 수직으로 작용하는 힘만 고려한 것(수직으로 작용하는 힘/면적)이다. 따라서 전단응력은 면에 작용하는 전단력을 면적으로 나눈 것으로 상대운동을 하는 두 유체 층 사이에 작용하는 단위면적당 마찰력의 크기를 말한다. 이때 전단응력은 속도구배(유체의 속도 기울기)에 관련이 있다.
뉴턴의 점성 법칙은 유체의 점성으로 인해 나타나는 전단응력은 속도구배, 즉 전단변형률과 비례한다는 것을 말한다. 이때 비례상수는 점성계수와 같으며 단위는 이나 를 사용한다. 이 법칙은 형태가 변형되는 경우에만 적용되고, 같은 온도와 압력에서는 점성이 일정하다고 가정한다.

Figure 1과 같이 하판은 고정되어 있으며, 상판은 힘 F에 의하여 속도 u로 움직인다면, 하판에서의 유체의 속도는 0이고, 상판에서의 유체의 속도는 u라고 할 수 있다. 이때 사이의 유체속도는 그림의 주황색 화살표와 같고 전단응력을 τ라고 했을 때 뉴턴의 점성 법칙의 식은 다음과 같다.

미소거리가 dy인 서로 다른 평행한 두 유체층의 속도를 각각 u, u+du(단위:m/s)라고 가정하면 흐르는 방향으로 유체 중 상층을 하층에 대해 운동시키는 힘인 전단응력 F는 접촉면적 A(단위:)와 두 유체층의 속도차 du에 정비례하고 두 유체층 사이의 거리 dy(단위:m)에 반비례한다. 따라서 전단응력은 디음과 같이 나타낼 수 있다.

참고자료

· 성주창, (2006), 도금기술 용어사전, 도서출판 노드미디어
· 환경용어연구회, (1996), 환경공학용어사전, 성안당
· 한국식품과학회, (2012), 식품과학사전, 교문사
· 한국해양학회, (2005), 해양과학용어사전, 아카데미서적
· 세화 편집부, (2001), 화학대사전, 세화
· 이일수, (2007), 첨단기술의 기초, 글고운
· 일본보일러용어 연구회, (2006), 보일러용어사전, 성안당
· 김동희 외 6명, (2011), 전기용어사전, 일진사
· 공조설비용어사전 편찬회, (2011), 공조냉동건축설비 용어사전, 일진사