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

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

이 실험은 유체가 원통형 관을 통해 흐르는 모습을 관찰하여 긱 흐름마다 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 이해하는데 목적을 두고 있다.
실험은 Reynold's Apparatus, stop watch, 눈금실린더, 메틸렌 블루를 이용하여 진행되었고, 가장 먼저 Reynold's Apparatus 수조에 물을 담는 것으로 시작된다. 물을 채우면서 물의 온도를 측정하였다. 일정 수위 이상 물이 담겨 수위가 유지되면 잉크 탱크에 메틸렌 블루를 넣어 관내에 파란색 색소가 흐르도록 한다. 그 뒤 유량 밸브를 조절하여 잉크의 거동을 통해 층류, 전이영역, 난류의 흐름을 각각 관찰한다. 각각의 흐름을 관찰한 뒤 물이 밖으로 유출되도록 하여 일정량이 나오는데 걸리는 시간을 5번씩 반복 측정하였다.
실험에서 측정한 값을 이용하여 레이놀즈 수를 구한 결과 층류일 때 Re<2100 범위의 값을 가지고, 전이영역일 때는 2100≤Re≤4000 범위의 값을 가지며, 난류일 때는 4000<Re 범위의 값을 가졌다. 관찰한 결과 층류는 잉크가 뚜렷하게 직선의 형태로 흐르는 거동을 띄었고, 전이영역에서는 잉크가 전반적으로 많이 진동하여 다 흩어져 가장 옅게 관찰되었고, 난류는 잉크가 원만한 곡선을 그리며 움직였다. 따라서 구한 레이놀즈 수는 각 흐름의 범위를 따랐으며, 제대로된 각 흐름의 거동을 관찰하였다고 할 수 있다.
각 흐름별 나와도되는 값의 범위가 넓어 실험과정에서 사소한 오차가 있었다고 하더라도 범위 안에만 들어가면 오차가 있었는지, 어떠한 오차가 있었는지 알아내기 쉽지 않을 것이라고 생각하였다. 오차의 가장 큰 원인으로는 사람이 나온 유출량을 확인하고 시간을 측정하다보니 어쩔 수 없이 오류가 생겼을 것이라고 생각한다.

참고자료

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