유출류 측정 실험(예비+결과)

소개

유출류 실험 예비 및 결과레포트 입니다^^

목차

1.실험제목
2.실험목적
3.이론
4.실험준비물
5.실험 방법
6.실험결과
7.고찰
8.참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
유출류

2. 실험 목적
관, 덕트, 유로 등에서의 흐름처럼 아주 중요하고 실제적인 1차원 정상흐름에서 마찰항을 다룬다. 거시적 에너지(에너지 보존 법칙) 및 물질 수지식을 유출탱크에 적용하여 만든 이론식을 실제 실험에 적용하여 유체의 유출시간을 측정하고 통과하는 관의 직경, 길이 및 유체흐름의 상태(층류, 난류)와의 상관관계를 알아본다.

3. 이론
- 층류와 난류 -
층류란 층흐름이라고도 하며 공기가 흐트러지지 않고 규칙적으로 흐르는 흐름을 층류라 한다. 난류는 그 반대로 불규칙한 유체의 흐름을 난류라 하고 예를 들면 가는 파이프에 물을 흘릴 경우, 잉크를 넣어 흐름의 상태를 관측하면 유속(流速)에 따라 레이놀즈수가 작을 때는 잉크의 흐름이 직선으로 나타나고, 물의 각 부분이 파이프벽에 평행으로 움직이며 서로 섞이지 않음을 알 수 있다. 이러한 흐름이 층류이다. 또 담배를 피우면 담배에서 발생한 연기는 처음에는 거의 일자로 올라가다가 어느 정도 지나면 흐트러진 모습으로 퍼진다. 처음 상태를 층류라고 하고 나중 상태를 난류라고 한다.
레이놀즈(Reynold)는 해양에서의 난류의 이론을 체계적으로 연구했다. 그는 투명한 관 속에 물을 흘려 보내고, 거기에 약간의 색소를 주입하여 관찰하였는데, 관이 가늘거나 흐름의 속도가 느리면 색소의 흐름이 가는 선을 이루면서 똑바로 흐르고, 관이 굵거나 흐름의 속도가 빠르면 색소의 흐름이 입구를 지나면서부터 진동하고 굵기도 증가하여 마침내 관 전체로 퍼지는 사실을 관찰했다. 전자는 층류이고, 후자는 난류이다. 층류가 장애물에 의해 난류로 변하게 된다.
난류에는 여러 소용돌이가 불규칙하게 존재하는 것으로 알려져 있으며, 층류에 비해서 수송계수가 크고 물체에 끼치는 저항 또한 크다. 실제 층류는 자연 상태에서 매우 희귀하다. 난류는 유체의 가장자리가 굴곡있고 유속이 빠르며 유체 점성이 작을 때 발생된다.

참고자료

· ∙ 고완석·심현호, 단위조작실험, 학연사, 2003, p.45~49
· ∙ Warren L. McCabe,외 2명 Unit Operations of Chemical Engineering, 번역판, 제 7판, p. 40~91