레이놀즈 수 산정

소개

층류(laminar flow)는 흐름방향에 수직인 속도성분이 거의 없고, 유선이 일직선이며 규칙적으로 운동하고 있는 흐름이다. 점성이 작은 물과 같은 액체에서는 지름이 아주 작은 관 또는 간격이 좁은 두 장의 판 사이로 흐를 때 볼 수 있다. 난류(turbulent flow)는 소용돌이(와류)가 생겨서 유선이 흐트러져 불규칙하게 운동하고 있는 흐름이다. 층류와 난류에 대해서는 레이놀즈수 실험을 통하여 수리학적 성질의 차이를 분명히 이해할 수 있을 것이다.

목차

1. 요약
2. 서론
3. 이론적 배경
4. 실험장치 및 기구
5. 실험방법
6. 유의사항
7. 결과값
8. 고찰 및 결론

본문내용

Ⅰ.요약
유체의 운동 상태는 흐름의 특성이 시간에 따라, 변화유무에 따라 정류 또는 부정류로 분류되고, 정류는 흐르는 물이 장소에 따라, 흐름특성의 변화유무에 따라 등류, 부등류로 분류하였다. 또, 다른 관점으로부터 유체의 운동 상태를 층류와 난류로 분류한다.
층류(laminar flow)는 흐름방향에 수직인 속도성분이 거의 없고, 유선이 일직선이며 규칙적으로 운동하고 있는 흐름이다. 점성이 작은 물과 같은 액체에서는 지름이 아주 작은 관 또는 간격이 좁은 두 장의 판 사이로 흐를 때 볼 수 있다. 난류(turbulent flow)는 소용돌이(와류)가 생겨서 유선이 흐트러져 불규칙하게 운동하고 있는 흐름이다. 층류와 난류에 대해서는 레이놀즈수 실험을 통하여 수리학적 성질의 차이를 분명히 이해할 수 있을 것이다.

Ⅱ.서론
(1) 실제 유체의 유동은 점성에 의한 마찰로 인해 이상유체의 유동보다 대단히 복잡하다. 점성유체의 유동에 있어서 난류 유동과 층류 유동을 구분하는데 사용되는 레이놀즈 실험을 통하여 무차원수인 레이놀즈 수를 실제 실험을 통해 측정하여 비교하고 레이놀즈 수가 의미하는 것이 무엇인가를 이해하고, 층류와 난류의 개념을 이해하며. 유체가 관을 통하여 흐르는 모양을 관찰함으로써 흐름에 대한 수리학을 이해하고 레이놀즈 수를 알아보고, 실험값과 이론값을 비교 고찰하고 그 원인에 대해서 분석하는데 목적이 있다.
(2) Reynolds 실험 장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 전이영역인지를 파악한다. 또한 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 Reynolds수를 계산하고 기존의 f-NRe 그래프와 비교함으로써 Reynolds 수와 흐름형태(층류, 난류, 전이영역)의 상관관계를 연구한다.
Ⅲ.이론적 배경
(1) 물의 유동
관내에 물을 흘려 이 물의 속도를 점점 빠르게 해가는 경우를 생각한다. 처음에는 그림 (a)에 나타낸바와 같이 물은 고요히 흘러 물의 각 분자는 마치 선을 그리는 것처럼 전체는 층을 이루며 이동한다.

참고자료

· 1. 강주복, 水理學, 구미서관, 1997
· 2. 송재우, 水理學, 구미서관, 1998
· 3. 윤용남, 수리학, 청문각, 1999
· 4. 이수식 외 4명, 수리학, 동학 1999
· 5. 이정렬, 수리실험을 통한 수리학의 이해, 한림원, 2001
· 6. 지정환, 수리실험의 기초원리와 방법, 동화기술, 1998
· 7. 최영박 외 1명, 최신 수리학, 교학사, 1997