[화학공학실험] 레이놀즈 수(Reynolds number) 예비

소개

[화학공학실험] 레이놀즈 수(Reynolds number) 예비레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험목적
유체가 관을 통해 흐르는 실용적 유체공학을 다루기 위해 필요한 Reynolds 수 를 실험을 통해 이해하고 결정해 보자.
2. 이 론
(1) 레이놀즈수 (Reynolds number)
영국의 유체역학자 O.레이놀즈가 발견하였다. 유체의 점성률을, 밀도를, 유속을 v, 물체의 모양을 정하는 길이, 즉 구나 원관이면 반지름, 육면체면 변의 길이 를 l이라 할 때, R＝lv/구해지는 무차원수를 말한다. 흐름을 연구하는 데 중요 한 것으로, 이 값이 작을때는 흐름이 규칙적인 층류(層流)가 되지만, 어떤값 이 상이 되면 난류(亂流)가 된다. 일반적으로 이와 같은 난류와 층류의 경계가 되 는 R의 값을 임계 레이놀즈수라 한다. 그값은 원관 내의 물의 흐름에서 약 2,300이다. 경계의 모양이 닮은 두 물체를 서로 다른 흐름 속에 놓았을 때 각 각 레이놀즈수가 같다면, 길이와 시간의 단위를 적당히 잡으면 두 흐름의 상태 는 완전히 일치한다.(레이놀즈의 닮음법칙).
그는 변수를 다음과 같이 묶었다.
관(튜브)의 지름
액체의 평균 유속
액체의 밀도
액체의 점도
액체의 동점도
위 식으로 정의되는 변수의 무차원군을 Reynolds수라고 한다.
이것은 이름이 있는 무차원군 중의 하나이다. 이 값은 단위가 일관성이 있 으며 사용하는 단위계의 종류에 무관하다. 더욱 관찰한 바에 따르면 층류가 난류로 변하는 Reynolds수는 범위가 넓었다. Reynolds수가 2100 이하일 때는 언제나 층류가 되지만 튜브의 입구를 잘 다듬고 탱크안의 물이 아주 조용할 때에는 Reynolds수가 몇 천이 되어도 그대로 층류가 유지되었다. 일반적인 흐름 조건에서는 Reynolds수가 4000이상이면 난류가 된다. 2100 과 4000사이는 전이영역으로 입구의 상태와 입구로부터의 거리에 따라서 층류가 되기도 하고 난류가 되기도 하였다.

참고자료

· 없음