[유체역학실험]레이놀즈 수 측정실험

소개

유체역학 레이놀즈 수 측정 실험 레포트입니다.

목차

실험 결과 요약

유 체 공 학 실 험 보 고
1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
점성유동은 층류와 난류로 구분된다. 본 실험은 파이프내의 유체의 유동상태와 레이놀즈 수와의 관계를 이해하고, 층류와 난류의 개념을 이해하며, 임계 레이놀즈수를 계산 하는데 목적이 있다.

2. 실험 관련 이론
실제 유체의 흐름은 두 가지 아주 상이한 흐름으로 구분되는데 층류와 난류가 그것이다. 유체층 사이에서 유체입자의 교환없이 질서정연하게 미끄러지며 흐르는 유동상태를 층류 라 하고 유체층 사이에서 유체입자들이 불규칙하게 난동을 일으키며 흐르는 유동상태를 난류라 한다. 1883년에 Reynolds는 층류와 난류를 구분하는 척도로서의 무차원수를 생각했다. 저수탱크에 연결된 유리관의 다른 쪽 끝에 있는 밸브를 조작함으로써 관속을 흐르는 물의 속도를 조절할 수 있고 마찰을 줄이기 위한 나팔모형의 관입구에는 물감을 공급하는 가는 관이 설치되어 있다. 처음 밸브를 조금 열어 느린 속도를 물을 흐르게 하면 착색액은 관에 평행하게 깨끗한 직선을 이룬다. 그리고 밸브를 점점 더 열어 속도 를 빠르게 하면 착색액은 흔들리고 나중에는 흐트러져 착색액이 이루는 선을 볼 수 없게 된다. 이와 같이 물감의 동태를 관찰함으로써 유체흐름의 상태가 속도에 의해서 구분 됨을 알았다. 즉, 느린 속도에서 착색액이 가는 선을 이루는 경우의 흐름은 층류 흐름일 때이고 속도가 빠를 때 착색액이 흐트러져 선이 보이지 않는 경우는 난류 흐름임을 보여 주는 것이다. Reynolds는 또 층류, 난류의 구분이 속도 만에 의해서 결정되는 것이 아니 고 유체의 점성계수, 밀도, 관의 직경에도 관계됨을 알고 이들 변수에 의한 무차원수를 정의하였는데 이 함수를 Reynolds 수라 하며 원관에서는 다음 식과 같다.
이다.

참고자료

· 기초 유체역학 김영호 외 3인 건기 2003년 p169~p171