화학공학실험 보고서(점도측정)

소개

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목차

01. 실험주제
02. 실험목적
03. 실험의 이론적 배경
04. 실험방법
05. 실험결과 및 고찰
06. 결론
07. 참고문헌

본문내용

Ⅰ.실험주제
점도측정

Ⅱ.실험 목적
-유체의 기본 특성 중 하나인 점도 (viscosity) 개념 이해
-층류 (laminar) 흐름 및 Hagen-Poiseullie 식 이해
-우베로드 점도계 (Ubbelohde viscometer) 사용방법 숙지
-미지 고분자 용액의 분자량 측정법 이해

Ⅲ.실험의 이론적 배경

1) 흐름의 종류
층류(Laminar flow)는 유체가 파이프나 평판 사이와 같은 유로를 따라 흐를 때 규칙적이고 느린 운동에 의해 소용돌이 없이 유체의 층이 미끄러지듯 지나가는 형태를 보인다. 이러한 규칙적인 흐름 덕에 예측이 쉽고, 시공간 내에서만 점진적으로 변동한다. 이 때, 레이놀즈의 수는 2100 이하이고, 이때 유체의 흐름은 관성력보다 점성력의 영향이 큰 상태이다.
전이 영역(Transition region)는 층류와 난류 사이에서 일어나는 유체의 흐름으로, 층류가 난류로 성장되는 구간이기도 하다. 즉, 전이영역은 전이유동이 일어나는 영역이다. 레이놀즈 수가 2100에서 4000 사이일 때 나타나는 흐름으로, 임계영역이라고도 칭한다.
난류(Turblulent Flow)는 층류보다 빠른 유속에서 발생한다. 이때의 유체는 불규칙하고 곡선을 그리며 이동하는 형태의 흐름을 가진다. 측면와 혼합이 발생해 소용돌이가 일어나고, 유체의 진동이 심하게 발생하게 되면서 불규칙한 흐름을 가지게 되는 것이다. 이처럼 무질서한 난류는 점성력보다 관성력의 영향이 크고, 레이놀즈의 수가 4000 이상일 때 발생한다.
즉, 유체의 속도가 빠르지 않을 때 일정한 흐름을 가지고 흐르는 흐름을 층류, 유체의 속도가 빨라지면서 측면과 혼합이 발생해 소용돌이가 생기게 된 흐름을 난류라고 하는 것이다.

참고자료

· ulsansafty, 점도계 종류와 이론, 2020.02.04.
· 이영기 저 화학공학실험-점도측정, 2023.10.11.
· 한국고분자학회, 고분자실험, 자유아카데미, 2005, p. 137-139
· 서명교 외 2명, 화공단위조작, 대웅, 1997, p. 50-51
· 류주환 외 4명, 고분자개론, 사이플러스, 2009