[유체역학실험]외부유동 실험(우수평가자료)

소개

유체역학실험 외부유동실험 보고서 입니다.

목차

실험 결과 요약
1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
유체의 운동을 나타내는 운동방정식은 매우 복잡하기 때문에, 한정된 경우 이외에는 해석적인 해를 구하기 힘들다. 이 때, 실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하 고자 할 때 풍동실험을 수행한다. 본 실험에서는 원통주위의 압력과 속도분포를 구하고 항력을 추에 의한 측정법과 원기둥의 각도 변환에 따른 항력 측정법을 수행한다.

2. 실험 관련 이론

1) 잠겨진 물체의 항력

임의 모양의 물체가 유체흐름에 잠겨져 있으면 유동으로부터 힘과 모멘트를 받는다. 힘과 모멘트는 각각 세 좌표축에 관하여 나타날 것이다. 그 중 한 좌표축은 자유유동에 평행하게 하류방향을 양으로 하여 택함이 상례이다. 이 방향을 따라서 물체에 작용되는 힘을 항력(drag), 그 축에 관함 모멘트를 롤링모멘트(rolling moment) 라고 한다. 항력 은 순수한 유동손실이며 물체가 유동에 거슬러서 움직이려면 극복되어야 할 힘이다. 동일한 방향과 상대거칠기를 가지는 기하학적으로 상사인 물체들을 지나는 저속유동 에서는 항력계수가 Reynolds수만의 함수이다.

Reynolds수는 보통 자유유동의 속도 V, 익현 또는 유동에 평행인 물체길이와 같은 특성길이 L로 정의된다.

실린더, 구, 원판에 대해서 특성길이는 직경 D이다.

2) 특성면적

항력계수는 특성면적 A를 사용하여 정의하는데, 이는 물체의 모양에 따라 달라질 수 있다.

면적 A는 보통 다음 3가지 형식 중 한 가지이다.
① 정면도 면적 - 유동으로부터 보여진 물체면적 : 구, 실린더, 미사일 등 뭉툭한 물체에 적당
② 평면도 면적 - 위에서 본 물체의 면적 : 날개나 하이드로포일 등 넓고 평평한 물체에 적당

참고자료

· 1.기초유체역학 김영호 외 3인 건기원 2003년 p315~p318
· 2.유체역학 (7판) Clayton T. Crowe 사이텍미디어 2001년 p585-p590