[기계공학실험] Friction loss along a pipe

목차

1. 실험제목 : Friction loss along a pipe

2. 실험 목적

3. 이론적 배경
■ 관유동의 특성 - 층류와 난류
■ 레이놀즈수 계산
■ 하겐-포와젤방정식
■ 실험에 필요한 계산식

4. 실험결과 및 그래프
■ 실험데이터
■ 그래프
■ Determination of Critical Reynolds number
■ Calculation of f as a function of Re

5. 결과분석 및 토의

6. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목 : Friction loss along a pipe

2. 실험 목적
■ laminar flow와 turbulent flow의 존재를 확인하고, transition flow에서 보여지는 Reynolds number값을 얻는다.
■ laminar flow영역에 대하여 coefficient of viscosity 를 계산하기 위하여 Poiseuille's equation을 사용한다.
■ laminar flow와 turbulent flow영역에서의 마찰계수 f의 변화를 결정한다.

3. 이론적 배경
■ 관유동의 특성 - 층류와 난류
평균 유동속도가 작은 영역에서는 관내의 축을 따라 유체가 평행하게 층을 이루면서 흐르는데, 이런 유동을 층류운동(laminar flow)라 한다. 이 흐름은 각각의 유체입자들의 점성에 의해서 원주의 동심원형상의 층상 유동으로 나타난다. 유체입자는 각각의 유체층내에서의 관에 서로 평행한 경로를 따라 운동한다. 유량이 증가되어 유선이 진동을 일으키고, 파괴되어 서로 뒤섞이는 상태가 되기 전까지는 유체입자는 층을 이루면서 직선 형태로 흐르게 된다. 이때의 속도를 임계속도라 하며 임계속도보다 유동속도가 크게 되면 유체입자는 짧은 거리의 하류지점에서부터 유동전체로 확산된다. 이와 같이 임계속도보다 더 큰 유동속도를 가진 운동을 난류운동(turbulent flow)이라 한다. 이때 유체 입자는 주 유동방향을 가로지르는 불규칙한 운동을 하며, 불규칙한 형태로 유체입자들끼리 혼합되는 형상을 갖는다.

참고 자료

유체역학 / 이종춘 / 희중당 /1996년
유체역학 / Roberson, John A / 사이텍미디어 / 1999년