유체유동

소개

Fluid flow apparatus에 의한 유체유동 실험

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험원리
1) Reynold`s number
2) Bernoulli의 정리
3) 유량측정(measurement of flowing fluid)
4) 밸브, 체결구 및 유량 측정기구
4) 마노미터(manometer)
4. 실 험 방 법
1) 레이놀즈 수의 측정
2) 마찰두 측정
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목 : Fluid flow apparatus에 의한 유체유동 실험
2. 실험목적
유체의 질량유속을 달리할 때(층류,난류)의 관의 크기와 종류가 변함에 따라서 표면마찰이외에 부수적인 마찰이 더해짐을 확인한다. 또, 마찰에 있어서 보통의 흐름이 방해를 받을 때 혹은 층계에 분리가 생겼을 때 form friction이 생기는 것을 확인한다.
또한 질량유속을 달리하면서 층류와 난류의 변화를 관찰한다. 또한 이론유속과 실험상의 유속의 비교를 통해 레이놀즈수의 상관관계를 실험을 통해 직접 확인해 본다.
① 레이놀드 수의 측정
② 마찰두 측정
③ 유량측정

3. 실험원리
1) Reynold`s number
유로 내 유체에 일어나는 흐름의 형태는 유체 동력학에서 중요하다. 유체가 폐유로의 단면적을 통해 움직일 때 그 상태에 따라 두 가지 명백한 흐름의 형태를 관찰할 수 있다. 이러한 두 가지 형태의 흐름은 일반적으로 개방된 시내나 강의 흐름에서 볼 수 있다. 흐름의 속도가 느릴 때 흐름의 패턴은 평탄하다. 그러나 흐름의 속도가 매우 빠를 때 모든 방향으로 임의로 움직이는 소용돌이 또는 유체입자들이 관찰되어 매우 불안정한 패턴이 된다. 저속에서의 처음 흐름의 형태, 즉 소용돌이 없이 유체의 층이 서로 미끄러지듯 지나가는 흐름의 형태를 층류(laminar flow)라고 부르며 더 높은 속도에서의 두 번째 흐름 형태, 즉 소용돌이가 일어나 유체의 진동이 심한 형태를 난류(turbulent flow)라고 한다. 층류와 난류가 존재한다는 것은 레이놀즈의 실험에 의해서 가장 쉽게 알 수 있다. 그의 실험은 아래의 그림에서 보여준다.

참고자료

· 「유체 역학」 p.362～p.370
· 「화학 공학 실험」 pp.111～120 pp.143～154
· 「단위 조작」 pp.33,215,218,105～108
· 「화학 공학 실험」 p.17～p.27