Reynolds Number 예비레포트 A+

소개

"Reynolds Number 예비레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 유체
(2) 유체의 분류
(3) Reynolds Number
(4) 유량과 평균 유속
(5) 유체의 흐름 분류

3. 기구 및 시약
(1) Reynold’s Apparatus
(2) Stop watch
(3) 붉은색 잉크

4. 실험 방법

5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
관을 따라 흐르는 유체의 거동을 관찰함으로써 흐름에 대한 유체역학적 근사성을 이해할 수 있다. 또한 유체의 흐름을 층류, 난류, 전이류로 구분할 수 있다. 실험값으로부터 Reynolds Number를 계산할 수 있으며, 이를 유체의 흐름과 연관지어 생각할 수 있다.

2. 바탕 이론
(1) 유체
그 자체로 자신의 형상을 유지할 수 없는 상태의 물질을 유체라 하며, 액체와 기체, 플라즈마가 이에 속한다. 유체는 고체와 달리 임의의 크기의 힘을 지지하지 못하며, 미소 크기의 전단응력에도 즉각적이고 연속적으로 변화하는 특성을 가진다. 또한 외부의 힘에 의해 발생한 응력에 저항하며 영구적으로 흐르고 이때의 흐름은 전단력과 유체의 점도에 따라 결정된다. 상대적으로 응집력이 강한 액체는 자유표면(기체-액체 계면)을 형성하며, 기체는 대기중으로 확산된다. 고체는 그 자체로 일정한 형태를 유지할 수 있다. 또한 특정 한계를 넘어서는 힘이 가해질 경우에만 파괴된다는 점에서 유체와는 다르다고 볼 수 있다. 다시 정리하자면 유체란 임의의 크기의 전단응력에 의해 연속적으로 변형되는 물질이라고 정의할 수 있다. 이때 임의의 크기란 힘의 크기에 무관함을 의미한다.

(2) 유체의 분류
유체는 압축성과 점성에 따라 분류할 수 있다. 압축성에 따라 압축성 유체와 비압축성 유체로 분류할 수 있으며, 점성의 유무에 따라 점성 유체와 비점성 유체로 분류할 수 있다. 또한 점성과 전단변형률 간의 관계에 따라 뉴턴 유체와 비뉴턴 유체로 분류할 수 있다.

① 압축성에 따른 분류
유체역학적 관점에서 압축성이란, 온도나 압력, 운동 상태와 같은 요인에 의해 유체의 부피와 밀도가 변하는 성질을 의미한다.

참고자료

· 단위 조작 이론 및 실험1 실험노트, 광운대학교
· 장태익, 공학도를 위한 표준유체역학, p,7~13, p.246, p.395, (2019)
· James O. Wiles, 윌키스의 화학공학유체역학, 제 3판, 사이플러스, p.21~26, (2020)