[부산대 결과보고서] 유체 마찰 손실 실험

소개

부산대학교 3학년 1학기 화공생명공학실험 결과보고서입니다.

제 스토어에 1학년부터 3학년까지 했던 모든 실험 보고서를 게시해놓았습니다.
실험 과목 모두 A+ 받았으니 믿고 구매하셔도 됩니다 :)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
가. 유체
나. 층류와 난류
다. 레이놀즈 수(Reynolds number)
라. 연속 방정식
마. 베르누이 방정식
바. 유량 측정
사. 손실 수두
아. 관로계 내 손실

3. 실험 기구 및 시료
가) 실험 기구
① 관수로 실험장치(Pipe Flow Experimental System)
나) 시료
① 물(H2O)

4. 실험 방법
가) 준비 과정
나) 실험 과정
다) 주의사항

5. 실험 결과
가) 직관 실험: 10A
나) 직관 실험: 15A
다) 직관 실험: 20A

6. 결론 및 고찰
가) 결론
① 측정유량(Q측정), 이론유량(Q이론)
② 속도(u)
③ 레이놀즈 수(NRE), 마찰계수(f)
나) 고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
오리피스 미터, 노즐, 벤투리미터를 포함한 교축 유량계의 유량을 측정하는 방법을 숙지한 후, 실험으로부터 얻은 데이터와 이론상의 데이터를 비교 분석한다.

2. 실험 이론
가. 유체
고체와 달리 형태가 일정하지 않으며 인가된 전단 응력(shear stress) 또는 외부의 힘(external force)에 의해 계속 변형되는 물질이다. 액체, 기체와 플라즈마 등을 포함하는 물질의 상태를 의미하며, 흐르는 성질인 유동성과 외부 압력에 저항하는 성질인 점성을 가진다. (예외적으로 초유체의 경우 점성을 가지지 않는다.)
① 점성에 따른 분류
평행하게 흐르는 유체 내부에는 그 흐름을 방해하는 점성이 있다. 뉴턴의 점성 법칙은 그 유체의 흐름에 평행하게 작용하는 전단응력이 유체의 속도의 수직 방향 높이에 대한 변화량에 비례한다.
점성에 따른 분류설명
뉴턴 유체
(Newtonian
fluid)- 전단속도의 크기에 관계없이 일정한 점도를 나타내는 유체
- 뉴턴의 점성 법칙에 따라 전단 응력과 선형적인 속도구배를 가짐
비뉴턴 유체
(non-Newtonian
fluid)- 고분자 용액과 콜로이드와 같은 비뉴턴 유체 분산계에서는 입자 사이의 상호작용에 의해 3차원 구조가 파괴되어 변함
- 뉴턴의 점성 법칙을 따르지 않고 전단 응력과 비선형적인 속도구배를 가짐

② 압축성에 따른 분류
압축성은 압력 변화에 대한 유체의 부피 또는 밀도의 상대적인 변화를 측정한 것으로 유체가 얼마나 쉽게 압축될 수 있는지 또는 압축에 대한 저항을 정량화한다.
압축성에 따른 분류설명
압축성 유체
(compressible
fluid)- 압축성이 있는 유체
- 유체의 평형이나 운동을 생각하는 경우에 유체의 밀도 변화를 고려해야 함
비압축성 유체
(incompressible
fluid)- 일반적인 압력 변화 하에서 밀도가 거의 일정하게 유지되는 유체

참고자료

· SImetric. (2015). Density, sg of water at different temps. Mass, Weight, Density or Specific Gravity of Water at Various Temperatures (simetric.co.uk).
· QNLINE INSTRUMENT. 온도에 따른 물의 점성 및 밀도표. 온라인 인스트루먼트에 오신걸 환영합니다. (online-ins.com).
· 도날드 F. 영. (2015). 쉽게 배우는 유체역학. 홍릉 과학 출판사.
· 우승한. (2020). 화학공학실험: 유체역학 분야. 드림 플러스.
· 한국유량계공업. 한국유량계공업(주) (kometer.co.kr).