화공실험예비-레이놀즈수

소개

레이놀즈에 관한 예비레포트입니다.
수식까지 자세하게 적었으니 많은 도움되실거에요

목차

1. 실험목적
2. 이 론
(1) 레이놀즈수
(2) 층류 / 난류 / 전이영역
(3) 점도 / 동점성 계수
3. 실험방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
관을 통해 흐르는 유체의 유동상태와 레이놀즈수와의 관계를 이해한다. 레이놀즈 실험 장치를 이용하여 유속을 조절하여 난류, 층류, 전이영역의 거동상태를 관찰하고 각 상태의 유속을 측정한다. 실험을 통해 측정한 데이터를 이용하여 레이놀즈수를 구하고 각 상태의 레이놀즈수를 결정한다.

2. 이 론

(1) 레이놀즈수
입자가 급격한 외력을 통하여 액체를 빨아들이면서 부풀게 되어 굳어지는 현상들이 일어날 때 유체 흐름의 상태를 특징짓는 무차원의 양을 말한다. 보통 유체 흐름의 관성력과 점성력의 비이다. 이 수는 유체의 밀도, 흐름의 속도, 흐름 속에 있는 물체의 길이가 클수록 커지고, 유체의 점성률에는 반비례한다.

(2) 층류 / 난류 / 전이영역
유체흐름을 층류, 난류와 그 중간 단계인 전이영역으로 구분할 수 있다.

1) 층류(Laminar flow)
유체입자의 한 층이 인접한 층 위를 규칙성있게 미끄러지면서 흐르는 유동을 말한다. 층류는 유체입자의 층과 층 사이의 분자에 의한 운동량의 변화만 존재하게 된다. 예를 들어 층류상태에서 가는 파이프에 물을 흘려 보낼 경우 잉크를 넣어서 흐름의 상태를 관측하게 되면 유속에 따라 레이놀즈수가 작을 때에는 잉크가 직선의 형태가 되고 물의 각 부분이 파이프 벽면에 평형으로 움직이면서 서로 섞이지 않게 된다.
유속이 작을 때에 유체는 측면혼합이 없게 되며 인접한 층이 다른 층을 지나서 흐르게 된다. 따라서 종단흐름이나 소용돌이가 존재하지 않는다.

2) 난류(Turbulent flow)
유체의 입자들이 심한 불규칙운동을 하면서 상호간에 격렬하게 운동량의 교환을 하면서 흐르는 상태를 말한다. 따라서 축 방향이동과 관내의 모든 방향에서 무질서한 움직임이 생기게 된다.

참고자료

· [1] 화공실험책
· [2] 구글-인터넷검색
· [3] “유체역학”, Yunus A. Cengel, McGraw-Hill Korea, 2005, p46
· [4] “난류론”, 노의근, 시그마프레스