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유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)

■ 실 험 제 목 : 유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)■ 실 험 목 적- 유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰하고, 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 및 관부품에서의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고자 한다.■ 실 험 순 서- Reynolds number 구하기1. 탱크에 물을 채우고 밸브를 열어서 적당량의 물을 피로관부를 통하게 한다.2. 수량을 변화시켜서 시행하고 스톱워치로 시간을 재면서 그 유량을 측정한다.3. 잉크를 살짝 떨어뜨려서 물의 흐름을 관찰한다.< Reynolds 실험장치 >- 오리피스, 벤츄리미터, 마노미터를 사용해서 손실두 구하기1. air vent를 열고 파이프 내의 air를 뺀다2. 각 밸브를 열고 파이프 내의 air를 뺀다.3. 제일 윗 부분의 밸브를 열어 유속과 함께 마노미터를 번호에 맞춰서 마노미터의 밸브를 조심스럽게 연다.4. 다음 파이프를 열고 시간을 측정하고 그 유량을 측정한다.5. 벤츄리, 플랜지, 오리피스에서 각각 밸브를 완전히 열었을 때와 반쯤 열었을 때 그리고 거의 잠겼을 때에서 각각 측정한다.< 압력손실 측정장치 >■ 실 험 원 리1. Reynolds Number,- 관이나 도관에서 액체의 흐름 양상은 두가지이다. 유량이 작을 때는 유체의 압력 강하가 유속에 정비례하지만, 유량이 클 때는 압력 강하가 빨라서 대체로 유속의 제곱에 비례한다.이러한 두 가지 흐름 양상을 처음 실증한 사람이 Osbone Reynolds로서 1883년의 일이다. 벽이 유리로 된 탱크 안에 물을 채우고 유리관을 수평으로 설치한 다음, 밸브로 유량을 조절했다. 관 입구는 나팔꽃처럼 벌리고, 물감이 든 플라스크를 상부에 설치한 다음, 물감을 관 입구에 주입하여 실처럼 흐르도록 했다. 유량이 작을 때는 면서 멋대로 흐르는데, 이러한 흐름 양상을 난류(turbulent flow)라 한다.매끈한 원관에서 흐름의 양상이 바뀌는 조건을 조사한 결과, 층류가 난류로 바뀌는 임계유속은 관 지름, 유체의 점도와 밀도, 평균 유속의 양에 따라 달라졌다. 이 네가지를 하나로 묶으면 다음과 같은 무차원군이 되며, 이 값으로 흐름 양상을 나타낼 수 있다.< D=관 지름 V=유체의 평균 유속 μ=유체의 점도 ρ=유체의 밀도 ν= 유체의 동점도 >이 무차원군을 Reynolds 수라 한다.층류가 난류로 변하는 Reynolds 수는 범위는 아주 넓다. 원관에서는 Reynolds 수가 2,100보다 작으면 언제나 층류이지만, 입구에서 교란을 완전히 제거하면 24,000이상에서도 층류가 유지되도록 할 수 있다. 그러나 유동의 변동 등에 의해, 이처럼 큰 Reynolds 수에서의 층류를 교란시키면 즉시 난류가 된다. 이러한 조건 에서는 교란이 증폭되지만, Reynolds 수가 2,100미만일 때는 교란이 생겨도 감쇠되어 층류가 유지된다. 어떤 유량에서는 교란이 감쇠되지도 않고 증폭도 되지도 않는데, 이러한 흐름은 중립적 안정 흐름이라 한다. 일반조건에서 원관 속에 유체가 흐를 때는, Reynolds 수가 4,000 이상이면 난류이고 2,100～4,000에서는 전이영역(transition region)으로, 관 입구의 조건과 입구로부터 거리에 따라 층류가 되기도 하고 난류가되기도한다.2. 베르누이 방정식- 베르누이의 정리란 특정한 조건(비압축성 유동, 마찰이 없음, 정상상태)에서 표현된다.(P = 압력, ρ = 밀도, V = 속도, g = 중력가속도, Z = 높이, C = 상수)베르누이법칙은 쉽게 말해 유체의 압력은 유체의 흐르는 속도가 빠른 곳에서는 낮아지고 느린 곳에서는 높아진다는 것을 말하는 것이다. 위 식에서 보듯 이 정리는 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합은 항상 일정하다는 내용을 담고 있다. 그러나 이 법칙이 적용되는 것은 점성을 무시할 수 있는 이상유체가 규칙적으로 흐르는 경우서 각항을 비중량 (ρ)로 나누면 다음과 같다.② 기체의 경우 사용하는 베르누이 방정식의 형태- 기체는 위치에너지를 무시해도 좋으므로 ρgZ 항을 없앤 형태로 사용한다.③ 고체 영향계에서 베르누이식- 고체 경계의 영향으로 경계층이 생긴다. 관이나 장치를 통과하는 흐름에서는 전체가 경계층 흐름인 경우도 있다. 이러한 실제 상황에서 식을 수정할려면, 경계층 안에서의 유속이 변함으로 v를 수정해야한다. 또 경계층 안에서는 마찰의 영양을 받으므로 이에 대한 식을 보정해주어야 한다.(,.는 운동량 보정인자,)이식의 모든 항의 차원은 Energy/kg이다.는 유체의 단위 질량에서 발생하는 전제 마찰(기계적 에너지가 열로 변환되는 양)을 나타낸 것이다. 위 식의 다른항과 이항은 다가지 면에서 다르다.a. 기계적 에너지는 특정지점의 상태에 따라 정해지지만,는 모든 지점에서의 에너지 손실을 나타낸다.b. 마찰은 기계적 에너지로 변환될수 없다.이 식에서는 언제나 + 이고, 퍼텐셜흐름에서는 이값이 항상 0이다. 층류이든 난류이든 간에 경계층의 마찰은 속도구배를 유지하기 위해 전단력이 하는 일 때문에 생기며, 경과적으로 점성작용에 의해 열로 변한다. 경계층이 분리되지 않을 때의 마찰을 표면 마찰 이라한다. 경계층이 분리되어 웨이크가 형성되면, 이 웨이크 안에서 에너지 손실이 더욱 커진다. 이러한 마찰은 고체의 위치와 모양에 따라 달라지므로 형태마찰이라 한다. 상황에 따라서는 표면 마찰과 형태 마찰이 모두 생기지만 그 정도가 다르다.3. 벤츄리미터< 벤츄리 미터 >벤튜리미터는 짧은 원뿔형 도입부, 목, 긴 원뿔 배출부로 되어 있다. 도입부 상단과 목의 압력 탭을 마노미터 또는 차압 전달기에 연결한다. 상류 원뿔에서는 유속이 증가하면서 압력이 감소하는데, 이 압력 강하를 유량 측정에 사용한다. 배출 원뿔에서는 유속에 감소하면서 원래의 압력이 거의 회복된다. 배축부는 각도를 5° ~ 15° 정도로 적게하여, 경계층 불리를 막고 마찰을 줄인다. 수축 단면적에서는 경계층이 불리 된지 않으므미터 상류부분에 적용하면 기본식을 얻을 수 있다. 상류와 하류의 평균 유속을 각각,라 하고 유체의 밀도를 ρ라 하면 다음과 같은 식이 성립된다.- 목에서의 유량(: 관지름 ,: 목지름,,: 벤튜리 계수, 실험값)- 부피유량( q : 부비유량,: 목 단면적 )- 질량유량4. 오리피스- 벤튜리 미터는 일반 공장에서 사용하기에는 몇가지 결점이 있다. 가격이 비싸고 상당한 공간을 차지하며 (목지름/관지름의 비)를 바꿀수가 없다. 미터와 마노미터 장치가 정해지면 측정가능한 최대유량도 고정되므로, 유량 범위가 변하면, 목 지름이 너무 커서 저오학한 측정치를 얻을수 없을 수도 있고, 목 지름이 너무 작어서 최대 유량을 수용할 수가 없을 수도 있다. 이러한 경우에 오리피스 미터로 대체 할 수 있지만 압력 손실으 크고 유량 계수가 작고, 동력소비가 크다는 점을 감안해야 한다. 오리피스는 압력강하가 액체의 점도에 의한 영향을 그다지 받지 않는 특징이 있다. 오리피스 흐름이 흐르면 오리피스의 전후에 압력차가 발생한다. 오리피스 전후의 압력차가 커지면, 유량은 증가한다. 오리피스를 통과할 때 유로를 막으면 압력은 상승하고 오리피스 전후의 압력차는 동일하게 된다. 오리피스 통과유량 는 다음 식으로 구할 수 있다.- 통과유속- 부피유량V0 : 오리피스를 통과하는 유속P1, P2 : 오리피스 전?후의 압력 (kgf/cm2)S2 : 단면적 (㎠), C0 : 유량 계수(실험에 의해 구한다), ρ : 비중량 (kgf/cm3)5. 마노미터1) U자형 마노미터- 기준 압력과 재고자 하는 압력의 차이를 측정한다. U자관 마노미터는 U자 모양으로 구부린 원관내에 밀도를 알고 있는 액체를 넣어 한끝은 기준압력(보통 대기압)에 노출시키고 한끝은 측정하고자 하는 압력원에 연결시켜서 압력차에 의하여 밀려올라간 액체의 높이를 측정하여 압력으로 환산한다. 이때 액체 기둥의 높이 차이를 h 라 하고 기준압력을 Pa, 측정하려는 압력을 P1 , 액체의 밀도를 ρ, 중력가속도를 g라 할 경우, P = P a +ρg 두 팔에 각각 압력와가 미친다고 하자. 압력차-로 인하여 U자관의 한 팔의 액면은 다른 팔의 액면보다 높아지므로, 이 두 액면의 수직거리으로부터 압력차를 알 수 있다. 식으로 표현하면 다음과 같다.-=(-)< U 자관 마노미터 >2) 용기 마노미터(well-type manometer) : 유체의 밀도가 관계하므로 반드시 온도가 고려되어야 한다. U자관 대신 한 개의 유리기둥을 액체가 담겨 있는 용기에 세워 놓은 웰(well)형 마노미터는, 용기에 작용하는 압력의 크기에 따라 유리기둥 내의 액체의 높이가 달라지는 것을 이용하여 압력을 측정하는 장치이다. U자관과 달리 높이 차이를 읽을 필요가 없이 한 개의 액체 기둥의 높이만을 읽으면 되므로 편리하다.< 용기 마노미터 >3) 경사 마노미터(inclined-type manometer) : 거리의 증폭효과를 고려한 마노미터. 작은 압력도 쉽게 측정하기 위하여 유리기둥 중 한 개를 비스듬히 세워 놓아 작은 압력 변화에도 액체 기둥의 길이가 많이 변하도록 한 경사 마노미터(inclined manometer)가 있다.경사형 마노미터의 경우이므로 , 압력차가 작아도 크게 읽어진다.-=()6. 손실두- 손실두는 유체가 관을 통하여 이동할 때 관내 마찰이나 굴곡 또는 위치차이로 인하여 손실되는 에너지를 물의 위치에너지로 바꾸어 나타내는 것이다. 간단히 예를 들어 설명하면 투명한 호스에 물을 넣고 양끝의 수면이 같게 수평으로 놓으면 양쪽의 수면이 같게 된다. 이때 한쪽으로 물이 흘러넘치게 하려면 한쪽에 수압을 가하든지 높이를 조금 높게 해야한다. 이 때, 가해지는 압력이 바로 관내마찰로 인한 수압차다. 이것을 손실수두라 한다. 손실수두는 굴곡이 심하거나 관의길이 형상등이 매끄럽지 않거나 하면 저항이 증가하여 손실수두가 커지게 된다. 손실수두가 크면 클수록 한쪽으로 물을 흘려 보내려면 많은 압력 즉 에너지가 필요하게 된다.- (1)(P : 압력, V : 유속, Z : 물의 높이, γ : 단위 부피당 물의 중량, g : 중력의 가면

공학/기술| 2006.09.29| 10페이지| 1,000원| 조회(1,010)

마노미터, 벤츄리미터, Reynol, DS, 손실두

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[공학]유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)

1.실험제목:유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)2.실험목적:유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰하고, 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 및 관부품에서의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고자 한다.3.실험순서:▶ Reynolds number 구하기 로타미터(rotameter)는 약간 직경이 작은 연직의 유리로 구성되고 그 속에서 계측되는 metering float는 주위 유체의 윗 방향으로의 움직임에 의해 정지하여 떠 있게 된다. 부표에서 잘리는 directional notch는 계속해서 회전하고 그러므로 벽의 마찰이 없다. 유량은 부표의 평형높이를 결정하고 그 관은 직접 읽을수 있도록 눈금이 있다. 로타미터는 또한 기체의 흐름에도 사용되나 부표의 무게와 눈금은 적절하게 변화할 것이다. inferential meter 또는 터빈(수차)유량계(turbine meter)는 그것을 통과하는 기체나 액체의 흐름이 그것을 회전시키도록 모양을 가진 프로펠러나 휘어진 날이 있는 바퀴로 구성된다. 측정후 회전속도는 유량을 나타낸다. 그런 계측기들은 종종 측정을 변화하도록 조절하는 조정날개(guide vane)를 제공한다. 량을 측정하는 염수속도(salt-velocity)법을 포함한다. 이 방법에서 농축된 염의 charge는 상류지점에서 흐름속으로 주입된다. 하류지점에서 그것의 도착은 전도율의 측정으로부터 감지된다. 두 지점 사이의 흐름에서 염은 확산되어 하류지점에서의 도착은 상당한 시간기간 이상으로 퍼져 나간다. 두 지점 사이의 이동시간은 상류지점에서의 주입직후로부터 전도율-시간 곡선의 중심이 하류지점을 통과하는 시간까지가 된다. 이동시간과 거리를 알기 때문에 유속이 계산되고 단면적을 곱함으로써 유량을 얻을 수 있다. 특별한 상황에서 염료나 트리튬(3중수소)같은 다른 물질들이 소금대신에 사용될 수도 있다

공학/기술| 2006.09.29| 29페이지| 1,000원| 조회(716)

유체, 벤츄리미터, Reynolds, 베르누이 방정식, number

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[곻학]유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)

1. 실험제목--유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)2. 실험목적유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰하고, 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 및 관 부품에서의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고자 한다.3. 실험방법① 실험장치에 물을 서서히 채워 수위를 일정하게 유지시킨다.(온도계를 사용하여 물의 온도를 측정한다.)② 실험장치의 잉크주입 노즐이 정상으로 분사되어 나오는지를 확인하고 수조 위의 용기에 잉크를 채운다.③ 잉크주입 밸브를 열어, 유량속도 변화에 따른 잉크의 흐름 정도를 관찰한다.④ 유량조절 밸브를 서서히 열어 유량속도를 변화시켜 잉크의 흐름 상태를 보고 물의 흐름 상태(층류, 난류, 전이영역)를 만든다.⑤ 스탑워치로 시간을 재면서 30초동안에 그영역에서 나온물은 그릇에 받는다.⑥ 양동이에 담은 물의 무게를 측정한다.⑦ 이러한 방법으로 층류, 전이영역, 난류의 실험을 2번씩 반복한다.⑧ 측정이 끝나면 수도 및 잉크의 유출밸브를 닫고, 배수밸브를 열어 수조중에 있는 물을 배수시킨다.4. 실험결과(1) Reynolds number 구하기( 실험조건 )물의 온도 : 21℃시간 기준 : 30초D=0.02m, S = π(½D)2 =π= 0.00031- Reynolds number 측정 실험결과 (측정값)30초간 받은 물의 질량( 약 30초라고 가정)층류0.80kg0.80kg전이영역3.80kg4.00kg난류9.25kg9.45kg※ 물의 밀도와 점도표를 참조하여 21 ℃에서의 물의 밀도와 점도를 찾는다.21℃ 물의 밀도 :21℃ 물의 점도 : μ= 0.982 cP = 0.982실험에 필요한질량유량= 질량 / 시간 [ ㎏/s ]▶ 층류 가정일 때 (ⅰ와 ⅱ결과 같음)질량유속=== 0.027 kg/s유체의 평균유속=== 0.0= 1768.35▶ 전이영역 (ⅰ) 가정일때질량유속=== 0.126 kg/s유체의 평균유속=== 0.41 m/s== 8333.6▶ 전이영역 (ⅱ) 가정일때질량유속=== 0.133 kg/s유체의 평균유속=== 0.43 m/s== 8740.12▶난류 (ⅰ)가정일때질량유속=== 0.308 kg/s유체의 평균유속===0.996 m/s== 20234.4▶난류 (ⅱ)가정일때질량유속=== =0.315 kg/s유체의 평균유속===1.018 m/s== 20691.73이를 정리하면,측정수질량유속(kg/s)유속(m/s)측정수질량유속(kg/s)유속(m/s)층류10.0270.0871768.35층류20.0270.0871768.35전이10.1260.418333.6전이20.1330.438740.12난류10.3080.99620234.4난류20.3151.01820691.73⇒ 이론상에 따른 흐름의 형태는 다음과 같다.≤ 2100 일 경우 : 층류(Laminar)2100 ≤≤ 4000 일 경우 : 전이영역(Transition layer)≥ 4000 일 경우 : 난류(Turbulent)∵ 즉, 이론에 따르면 우리조에서 층류와 난류라고 가정했던 실험은의 이론값과 비교해보면 눈대중으로 한 가정이 맞았음을 알수있다.한편, 전이영역이라 가정하고 실험했던 전이영역1,2 는≥ 4000 일 경우인 난류(Turbulent)였음을 알수있었다.- G r a p h ( semi - log )4. 고찰유체유동 시간에 배웠던 레이놀드수의 영역에 대하여 측정해 본 실험이였으며, 유체가 관을 통해 흘러갈 때 흐름 형태를 관찰함으로써 층류인지 난류인지를 육안으로 판단하고 이 때 Reynolds Number를 측정하여 이론값과 실제값을 비교하면 되는 실험이였기 때문에 실험은 매우 간단했다. 물의 유속이 느린 층류 일 때는 잉크가 일직선 모양으로 흘러갔으며, 물의 유속을 빠른 난류에서는 소용돌이를 일으키며 잉크가 관 전체에 퍼지는 현상을 관찰할 수 있었다. 실험에서 층류로 생각되는 지점, 전이영역으로 생각되는 지점, 난류로 생 각각 2번씩 반복하여 실험하였다. 층류예상실험에서는가 1768.35 로 나왔으며 이는 이론값인≤ 2100 일 경우 - 층류(Laminar) 에 들어맞았다. 난류예상실험역시≥ 4000 값이 나왔으므로 실험이 맞았음을 알수있었다. 하지만 전이영역이라고 생각했던 부분에서는≥ 4000 값이 나와 실제로는 난류영역이였음을 알수있었다. 오차의 원인을 생각해보면,? 잉크의 흐름 상태를 눈으로 대충 어림짐작하여 유체 흐름을 예측한 방법이 가장 큰 오차 원인이였을것이다.? 스탑워치를 사용하여 시간 측정을 했을때 생기는 오차가 있었을 것이다.? 유량을 측정하기 위해서 통에 물을 담을 때 측정자가 오차를 냈을수있다.실험을 통해 관내에서 흘러가는 유체의 상태를를 이용하여 수치적으로 판단해 보고 직적 관찰할 수 있었고의 중요성과 그의미에 대해 알 수 있었다.손 실 두 실 험(오리피스, 벤츄리미터, 마노미터를 사용해서 손실두 구하기)1. 실험제목--유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)2. 실험목적유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰하고, 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 및 관 부품에서의 유속변화에 따른 압력차와 압력손실을 측정함으로써, 이와 관련된 Reynolds 수, 마찰계수, 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 조작방법 및 특성을 이해하고자 한다.3. 실험방법① air vent를 열고 파이프 내의 air를 뺀다② 각 밸브를 열고 파이프 내의 air를 뺀다.③ 제일 윗 부분의 밸브를 열어 유속과 함께 마노미터를 번호에 맞춰서 마노미터의 밸브를 조심스럽게 연다.④ 출구 파이프를 열고 시간을 측정하고 그 유량을 측정한다.⑤ 벤츄리, 플랜지, 오리피스에서 각각 밸브를 완전히 열었을 때와 반쯤 열었을 때 그리고 거의 잠겼을 때에서 각각 측정한다.4. 실험 결과압력차 (kPa)30초 동안 받은 물의 질량 (kg)벤튜리미터0.12 = 120 N/1.750.12 = 120관축소0.22 = 220 N/0.50.34 = 340 N/1.15직관2.33 = 2330 N/1.502.39 = 2390 N/1.60- 실험 data▶ 운동에너지 보정인자를 포함한 유체마찰에 대한 Bernoulli 식관은 수평이므로이고 SI unit을 사용하면는 생략되며,: 펌프효율 역시 이번실험에서는 생략하기로 한다.⇒ 즉, 손실두는(a: 입구, b: 출구, P: 압력, V: 유속, ρ : 밀도)는 운동량 보정계수ㆍ 운동에너지 보정인자 := 난류일 때 : 1= 층류일 때 : 0.5우리조에서는 얇은 직관, 벤튜리 미터, 관축소를가지고 실험하였다.① 직관- 직관의 dataㆍ직선관 외경 = 21.7 mmㆍ두께 = 2.0 mmㆍ직선관의 내경 : D = 21.7 -4 = 17.7 mm = 0.0177 mㆍ관의 면적 : S === 0.000246⇒ 실험 data값에 의하면, 직관 (ⅰ)압력차 := 2330 N/30초 동안의 물의 질량 = 1.50 kg===0.05kg/s=== 0.2037 m/s이 된다. 하지만 직관에서는 압력 측정 위치인 a , b 에서의 관의 내경인 D 가 같아서 관의 면적 S 도 같고, 평균유속이 같게 계산 된다.==2.334⇒ 실험 data값에 의하면, 직관 (ⅱ)압력차 := 2390 N/30초 동안의 물의 질량 = 1.60 kg===0.053 kg/s=== 0.2159 m/s이 된다. 하지만 직관에서는 압력 측정 위치인 a , b 에서의 관의 내경인 D 가 같아서 관의 면적 S 도 같고, 평균유속이 같게 계산 된다.==2.395손실두 계산시으로 식이 정리되므로, 압력차와 밀도외에는 다른 데이값이 필요하지 않다.② 관축소-관축소 dataㆍ두꺼운 관의 외경 = 30 mm , ㆍ두께 = 2 mmㆍ두꺼운 관의 내경 := 26 mm = 0.026 mㆍ두꺼운 관의 면적 :=== 0.00053ㆍ얇은 관의 외경 = 21.7 mm , ㆍ두께 = 2.0 mmㆍ얇은 관의 내경 := 21.7 -4 = 17.7 mm = 0.0177 mㆍ얇은 관의 면적 :=== 0.0실험 data값에 의하면, 관축소(ⅰ)에서의압력차 := 220 N/30초 동안의 물의 질량 = 0.5 kg===0.017 kg/s두꺼운 관에서의 유속 :=== 0.032 m/s두꺼운 관에서의==845.56: 층류이다.▶ 관축소(ⅰ)의 운동량 보정계수= 0.5얇은 관에서의 유속 :=== 0.069 m/s얇은 관에서의==1241.2: 층류이다.▶ 운동량 보정계수= 0.5따라서 손실두=+= 0.219(N = kg m /이므로 단위가된다.)⇒ 실험 data값에 의하면, 관축소(ⅱ)에서의압력차 := 340 N/30초 동안의 물의 질량 = 1.15 kg===0.0383 kg/s두꺼운 관에서의 유속 :=== 0.0724 m/s두꺼운 관에서의== 1913.07: 층류이다.▶ 관축소(ⅱ)의 운동량 보정계수= 0.5얇은 관에서의 유속 :=== 0.156 m/s얇은 관에서의==2806.19: 전이영역이다.▶ 운동량 보정계수= 0.5따라서 손실두=+= 0.336(N = kg m /이므로 단위가된다.)5. 고찰이번실험은 손실두를, 관에서 배출되는 물의 질량유속을 측정하여 유속을 구하고 연속식을 이용하여 벤튜리미터, 오리피스, 플랜지, 직관을 통과할 때의 각 장치에서의 손실두를 측정하였다. 그러나 각 장치를 통과하는 입구와 출구에서의 속도를 계산하는데 사용한 연속식은 관을 통과하는 유체가 퍼텐셜 흐름일 때 적용할 수 있는 것으로, 벽에 의한 영향과 유체는 비압축성이고 점도가 없으며 이상유체 흐름임을 가정하에 유도되었기 때문에 오차를 가질것이다. 오차의 원인을 생각해보았다.? 압력차를 측정시, 유량의 변화에 따라 마노미터의 눈금이 심하게 변하여 각 장치를 지나는 물에 대한 정확한 압력차를 측정하기가 쉽지 많은 않았고 이로 인한 오차가 포함되었을 것이다.? 더 실제적인 손실두를 구하기 위해서는 관을 지날 때의 표면마찰, 여러개의 fitting과 두 개의 elbow, 관의 단면이 변할 때의 형태마찰을 고려하여 손실두가 계산되어야 한다.따라서 표면, 형태마찰에 의한 항을 추가하면 다음식과 같

공학/기술| 2006.09.29| 13페이지| 1,000원| 조회(389)

실험, 유체, 손실, Reynol, DS

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[공학]열전도도 실험 & 열전달계수 측정실험 평가A좋아요

1. 실험 제목 : 열전도도 실험 & 열전달계수 측정실험2. 실험 방법 :① 표준형 원관 내에 시편을 고정한다.② 밸브를 열고 다른 밸브는 잠근 채 head tank에 물을 공급한다.head tank가 over flow 할 때 다른 밸브를 열고 일정한 양의 냉각수가 흘러가는 것을 확인한다. (30L/hr 의 유량으로 맞춰준다.)③ 온도()를 100℃로 올린 후 정상상태에 도달할 때까지 일정시간 동안 기다린다.④~11개중 1~10까지의 각 지점에서 온도를 측정하여 기록한다.⑤ 그런다음 다시를 160℃로 올린 후 정상상태에 도달할 때까지 일정시간 동안 기다 린다.⑥부터까지 스위치중 1~10까지 돌리면서 위와 같은 방법으로 10개의 온도 변화 를 기록한다. (A조 B조로 나눠 한번씩 실험하여 data를 비교해본다.)⑦ 가로축을 온도, 세로축을 시편으로 하는 그래프를 그리고와를 구한 다.⑧,를 계산하여 기록한다.3. 실험 결과SpecimenStandard cylinderCalculation ΔtR =(Δt1,2+Δt2,3+Δt3,4+Δt7,8+Δt8,9+Δt9,10) / 6MaterialSUS 304CuDiameter40mm40mm,,ThicknessLa = 4.0mmLb = 2.0mmLR = 30mmThermalconductivityλ =λR = 320kcal/m hr ℃! !Cu와 SUS 304의 접촉표면에서의 열저항을 무시한다면, Fourier 법칙에 의해 1차원 정상상태에서 Heat flux가 일정하다는 것을 이용하면 다음과 같이 쓸 수 있다. SUS 304의 열전도도 값은 Fourier 법칙을 이용, 1차원 정상상태에서 Heat flux(q/A)가 일정하다는 것을 이용하여 다음 식을 이용하여 열전도도 값을 구할 수 있다.SUS 304의 열전도도 값은--(1)위의 (1)식은 SUS304의 순수한 저항에 의한 열전도도가 아니라 구리의 접촉저항이 관여 되어있으므로 순수한 SUS304의 열전도도를 구하기 위해 접촉저항에 의한 오차를 보정한다. (접촉저항원하는 시료 )① 100°C 일때시편100°C기준1*************923**************************시편100°C기준1*************94*************4*************< A조 100°C 실험 > < B조 100°C 실험>의 식을 이용하여 ΔtR 을,그래프를 이용하여를 구하였다.< A조 100°C 실험 >⇒= (3+3+2+2+3+2)/6 = 2.50 이고,= 34 °C ,= 16.5°C 이므로 이를 다음의 식에 대입하면,==?=< B조 100°C 실험>= (2+2+2+2+3+2)/6 = 2.17그래프에 의해= 30.1 °C ,= 15.2°C 이다.==?=② 160° C 일때,시편160°C기준1*************44*************07514847494341039시편160°C기준1*************44**************************1042 < A조 160 °C 실험 >= (5+5+4+4+4+4)/ 6 = 4.33그래프에 의해= 59 °C ,= 29 °C 이다.==?=< B조 160°C 실험>= (4+4+4+3+4+4)/6 =3.83그래프에 의해= 59 °C ,= 30°C 이다.==?=4. 실험값과 이론값의 오차SUS 304 :우리가 가장 흔히 보는 스텐인레스강 이다.수저라든지 밥그릇은 모두 304정도의 재질을 가진다.크롬이나 니켈의 함량이 13% 이상이고 내식성이 우수하고 자성은 없다.그러나 질긴 성질이 강하여 기계 부품 등에는 거의 사용되지 않고, 배관용파이프, 밸브, 식품기계, 주방기구, 일반적인 기구의 표면처리 등에 사용된다.SUS 316 : 304에 비하여 내약품성이 우수하고 내식성이 탁월하다.주로 석유화학공업용으로도 사용하며 일상적인 생활용품에는 거의 사용하지 않 는다.SUS 316L :316재질에서 내부식성을 강화한 재질로 바닷물에도 잘견디므로 주로 선박용 기 계, 화학용밸브등에 사용되며, 3가지중 가장 비싼 재료이다.∴ SUS304의 열전도도 이론값 ∴( UNIT OPERATIO있다.⇒ 160°C 일 때,k = 9.91 +0.011T = 9.91 + (0.011*433) = 14.67 kcal/m?hr?℃이론값실험값A조(100°C)14.01 kcal/m?hr?℃3.0471kcal/m.hr.℃B조(100°C)14.01 kcal/m?hr?℃3.107kcal/m.hr.℃A조(160°C)14.67 kcal/m?hr?℃3.0791kcal/m.hr.℃B조(160°C)14.67 kcal/m?hr?℃2.818kcal/m.hr.℃⇒ 실험A (100°일때) :%⇒ 실험B (100°일때) :77.82 %⇒ 실험A (160°일때) :⇒ 실험B (160°일때) :5.고찰US304의 열전도도의 이론값과 실제 실험값을 비교하여 본 결과, 이론값보다 작은 값이 나왔다. 이에 대하여 몇가지 오차원인을 생각하여 보았다.? 모눈종이에 직접 손으로 그래프를 그리고 그 그래프 상에서 온도차를 읽었지만, 눈금을 정확하게 읽지 못했다. Δta ,Δtb값이 측정을 정확한 엑셀등의 값을 통해 얻어진 값이 아니라, graph상에서 외삽에 의해 구한 값이기 때문에 정확한 값이라고 할 수 없다. 그러므로 λ값 역시 차이가 있을 수 있다.? 이식의 유도과정에서는 정상상태라고 가정하에 heat flux가 같다고 하면서 식을 유도하기 시작했는데, 정상상태의 유지가 잘 안된 것같다. 다시말해서, 정확하게 정상상태를 유지하였다고는 볼 수가 없다.? 실험 장치위에 손을 올려봤을때 따뜻하였다. 이것은 내부의 단열이 완벽히 되지 않았음을 의미한다고 생각한다. 단열재로 구리와 스테인리스 스틸부분을 단열시켰지만 그 내부를 완전하게 단열할 수 없었다고 추측된다.? 보정된 열전도도를 구하는 식을 유도하는 과정에서 a와 b의 접촉저항의 크기가 같고, 접촉면의 두께를 무시하였기 때문에 오차가 발생했을 것이다. 물론, 접촉표면에서는 온도가 거의 같게 떨어질텐데 여기에 센서를 바로 SUS304 에 연결하지 않고 위아래에 5mm의 term을 뒀다는 점은 접촉저항이 있을거라는 것을 예상하였기 때문이라고 생각한다. 것이다. 즉 시료편이 두꺼운 것(4mm)은 R=B/식에의해 그 만큼 얇은것(2mm)에 비해 열손실이 오기 때문이다.∴ 실험을 통해서 계산된 SUS304가 구리(Cu)보다 열전도도가 훨씬 작았음을 알수 있었다.1. 실험 제목 : 열전달 계수 측정2. 실험 방법 :① 열교환기의 전원을 on한후, 유체가 흐르기 시작하면 온수 냉수의 유량을 조절한다.(우리조에서는 6g/sec, 온수는 5L /min으로 맞추었다. )② 유체의 방향을 조절하는 레버를 둘 다 오른쪽으로 향하게 하면 병류로 흐르게 되고, 왼쪽으로 레버를 둘다 돌릴 경우, 향류가 된다.(A와 B조로 나뉘어서 향류 병류 실험을 한번씩 행한다.)③ 레버를 둘다 오른쪽으로 돌려놓는다.④ 3번에 스위치를 놓고, 설정온도를 60℃ 로 set하여 3번 위치의 온도가 60℃까지 도 달할 때 까지 기다린다.⑤ 60℃까지 도달하면 1~10 까지 각 위치에서의 온도를 측정, 기록한다.⑥ 이번엔 온도 측정 후 레버를 둘 다 왼쪽으로 돌려 흐름을 향류로 바꾼 다음 충분한 시간동안 기다린다. 3번 위치의 설정온도를 다시 60℃로 맞춘 후 60℃까지 도달하면 스위치를 돌려가며 1~10까지의 각 지점의 온도를 측정, 기록한다.⑦ 이실험이 끝난후 B조는 위와 같은 방법으로 다시 행하되, 이번에는 온수의 유입온도 를 57℃로 set 하여 향류일때와 병류일때 스위치를 돌려가며 1~10까지의 온도를 측 정한다.⑧ 이렇게 얻은 A조와 B조의 데이터를 이용해서 열전달계수를 구한다.3. 실험 결과 :향류 : 서로 반대 방향으로 흐르는 흐름병류 : 서로 같은 방향으로 흐르는 흐름-실험조건-A조의 실험 경우, 병류 향류의 실험시 설정 온도는 60℃ 이고B조의 실험 경우, 병류 향류의 실험시 설정 온도는 57℃ 이다.모든 경우에서 냉수의 유량은 6g/sec 이고, 온수의 유량은 5L/min 이다.< 이중 열교환기 실험 data >( 냉수 6g/sec, 온수 5L/min )병류향류150.459.8257.550.5360.260458.359.8557.900와 hi를 구하고 그를 바탕으로 U를 구한다.? hot := 2.73℃? cool := 11.95℃-Q값 계산 (?)? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 836.465J/sec? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 974.035 J/sec-h값 구하기? △h=== 11739.365 W/mㆍ℃? △h=== 2547.16 W/mㆍ℃- U값구하기? △U === 2093.02 W/mㆍ℃? (A조 향류에서 h, U구하기 ) - set 60℃? hot := 1.85℃? cool := 12.82℃-Q값 계산 (?)? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 975.88J/sec? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 1001.65 J/sec-h값 구하기? △h=== 20210.83 W/mㆍ℃? △h=== 2441.62 W/mㆍ℃- U값구하기? △U === 2178.45 W/mㆍ℃? (B조 병류에서 h, U구하기 ) - set 57℃면적은 주어졌으므로 대수평균 온도차와 열량을 구하여 h0와 hi를 구하고 그를 바탕으로 U를 구한다.? hot := 3.35 ℃? cool := 10.54℃-Q값 계산 (?)? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 662.2 J/sec? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 933.87 J/sec-h값 구하기? △h=== 7116.14 W/mㆍ℃? △h=== 2768.83 W/mㆍ℃- U값구하기? △U === 1993.27 W/mㆍ℃? (B조 향류에서 h, U구하기 ) - set 57℃? hot := 2.39℃? cool := 11.28 ℃-Q값 계산 (?)? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 801.61 J/sec? △Q= mㆍCㆍ(t-t) == 958.97 J/sec-h값 구하기? △h=== 12850.64 W/mㆍ℃? △h=== 2656.72 W/mㆍ℃- U값구하기? △U === 2201.57 W/mㆍ℃4. 고찰이번실험은 열교환기에서 일어나는 병류와 향류 각각의 흐름에서의 여러 특성과 총괄열전달계수 개념, 그리고 열교환기에 대한 간단한 기초지식에 대하여 이해하는 실험이었다. 이중열교,

공학/기술| 2006.09.29| 14페이지| 1,000원| 조회(1,461)

열전도, 열교환기, 열전달계수

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침강, 건조속도 측정 실험

■ 실험 제목 - 침강/건조속도 측정 실험■ 실험 목적1. 침강속도 실험- 중력하에서 구가 액체 중에서 침강할 때 현상을 알아보자.- Drag 계수의 의미와와의 상관관계를 이해하자.2. 건조속도 실험- 시료를 건조기 내에서 건조하여 질량 곡선을 작성하고 또한 건조특성 곡선을 구하여 항율건조기간과 감율건조기간을 확인하며 한게함수율을 구한다.- 항율건조기간에 있어서의 열전달계수를 구하고, 건조계수를 결정하여, 건조시간과의 관계를 구한다.■ 실 험 방 법1. 침강속도 실험① 먼저 세라믹 공(소, 중, 대) 과 쇠공(소, 중)을 각각 준비.② 하나의 관에는 물을, 하나의 관에는 글리세롤을 집어 넣는다.③ 침강속도는 관의 하부에 미리 정해 놓은 거리를 구가 떨어지는데 걸리는 시간을 Automatic timer를 사용하여 측정계산.④ 각각의 관에서 그 공이 떨어지는 시간을 측정해서 침강계수의 값을 구한다.⑤ 여기서 우리는와 레이놀드 수와의 관계, 레이놀드 수와 유속의 관계를 알아보자.2. 건조속도 실험① 건조시료를 성형하고, 성형시죠릐 각부의 길이를 측정 및 시료의 외관, 색깔 등을 관찰하고 시료의 중량을 측정.② 건조기 내의 온도를 80℃로 조정하고, 건구, 습구 온도를 측정.③ 시간을 기다려 시료를 건조기 내의 천평위에 놓고 시간에 대한 중량 변화를 측정.④ 이상의 방법에 의하여 3시간정도 건조를 행하며, 동시에 건조기 내의 건구, 습구의 온도변화를 연속적으로 측정.⑤ 건조가 끝나면 전원을 끄고, 최종 중량을 측정하여, 그것을 근사 무수 중량으로하고, 상온까지 냉각하여, 각부의 길이를 측정하고 다시 외관을 관찰.■ 실 험 원 리1. 침강속도 측정실험1), Reynolds Number- 관이나 도관에서 액체의 흐름 양상은 두가지이다. 유량이 작을 때는 유체의 압력 강하가 유속에 정비례하지만, 유량이 클 때는 압력 강하가 빨라서 대개 유속의 제곱에 비례한다.이러한 두 가지 흐름 양상을 처음 실증한 사람이 Osbone Reynolds로서 1883년의 일이다. 벽이 유리로 하면서 흐른다는 것을 알아내었다. 결국 물이 평행한 직선상으로 흐른다는 것이므로, 이러한 양상의 흐름을 층류(Laminar flow)라 했다. 유량이 증가하여 임계유속(critical velocity)에 도달하면, 더 이상 층류로 흐르지 못하고, 교차흐름과 에디를 형성하면서 멋대로 흐르는데, 이러한 흐름 양상을 난류(turbulent flow)라 한다.매끈한 원관에서 흐름의 양상이 바뀌는 조건을 조사한 결과, 층류가 난류로 바뀌는 임계유속은 관 지름, 유체의 점도와 밀도, 평균 유속의 양에 따라 달라졌다. 이 네가지를 하나로 묶으면 다음과 같은 무차원군이 되며, 이 값으로 흐름 양상을 나타낼 수 있다.< D=관 지름 V=유체의 평균 유속 μ=유체의 점도 ρ=유체의 밀도 ν= 유체의 동점도 >이 무차원군을 Reynolds 수라 한다.층류가 난류로 변하는 Reynolds 수는 범위는 아주 넓다. 원관에서는 Reynolds 수가 2,100보다 작으면 언제나 층류이지만, 입구에서 교란을 완전히 제거하면 24,000이상에서도 층류가 유지되도록 할 수 있다. 그러나 유동의 변동 등에 의해, 이처럼 큰 Reynolds 수에서의 층류를 교란시키면 즉시 난류가 된다. 이러한 조건 에서는 교란이 증폭되지만, Reynolds 수가 2,100미만일 때는 교란이 생겨도 감쇠되어 층류가 유지된다. 어떤 유량에서는 교란이 감쇠되지도 않고 증폭도 되지도 않는데, 이러한 흐름은 중립적 안정 흐름이라 한다. 일반조건에서 원관 속에 유체가 흐를 때는, Reynolds 수가 4,000 이상이면 난류이고 2,100～4,000에서는 전이영역(transition region)으로, 관 입구의 조건과 입구로부터 거리에 따라 층류가 되기도 하고 난류가 되기도한다.[층류] [난류]< 관내 유체 흐름의 유속분포 >※ 그 외 중요시되는 무차원군.Pr 수(Prandtl Number)① 정의 및 물리적 의미동점도열확산 계수유체의 점성에 의한 운동량 전도율유체의 열전도에 의한 열확산율② 열공학적으로 지시하는 사항-와 전열면 사이의 열전달의 세기(크기)를 나타냄열전달 계수(h)의 크기(Nu↑ ⇒ h↑)Gr 수 (Grashof Number)① 정의 및 물리적 의미(유체가 팽창했기 때문에 생기는 단위면적당 부력)(유체의 점성에 의한 단위 면적당 작용하는 전단력② 열공학적으로 지시하는 사항- 유체에 작용하는 부력과 점성에 의한 항력과의 관계 ⇒ 자연대류의 영향St 수 (Stanton number)정의 및 물리적 의미2) Drag force, Drag coefficient① 항력(drag force)- 흐름 방향에서 유체가 고체에 미치는 힘을 항력이라 한다. Newton의 운동 제 3법칙에 의하면, 이 때 물체는 방향이 반대인 같은 힘을 유체에 미친다. 물체의 벽이 흐름방향과 평행이면, 항력은 벽 전단뿐이다. 그러나 일반적으로는 잠긴 물체의 벽이 흐름방향과 어떤 각을 이루게 된다. 따라서 벽 전단 중에서 흐름방향 성분이 항력에 기여하게 된다. 아래의 그림에서, 흐름방향에 대하여 각도 90°-α만큼 기울어진 면적요소 dA 에 작용하는 압력 및 전단력을 나타내었다. 벽 전단으로부터의 항력은sinαdA 이며, 압력으로부터의 항력은 p cosαdA 이다. 물체에 대한 전체 항력은 물체가 유체와 접하고 있는 전체 표면적에 대하여 이 두 양을 적분한 값의 합이 된다.벽 전단 및 압력으로부터의 전체 적분 항력을 각각 벽항력(wall drag) 및 형태항력(form drag)이라 한다.퍼텐셜 흐름에서는=0 이므로, 벽항력이 없다. 또 흐름방향에서의 압력항력은 반대방향의 같은 힘과 균형을 이루므로, 형태항력의 적분은 0이 된다. 따라서, 퍼텐셜 흐름에서는 순항력(純抗力)이 없다.< 잠긴 구를 지나는 흐름 >② 항력계수(Drag coefficient)- 관이나 유로를 통한 유체 흐름에서는 (속도두× 밀도)에 대한 전단응력의 비로 정의되는 마찰계수가 유용하다. 잠긴 고체에 대하여서는 마찰계수에 상응하는 항력계수(drag coefficient)가 유용하다. 흐르는 유체중에 매끈한 구가 잠겨있고, 이. 마찰계수 f를와 (속도두 × 밀도)의 비로 정의한 것처럼, 항력계수를와 (밀도 × 속도두)의 비로 정의한다.(= 물체에 접근하는 흐름의 유속 )입자의 형상이 구가 아니면 그 크기와 기하학적 형태, 유체의 흐름 방향에 대한 배향을 규정해야 한다. 중요한 기본 치수로는, 특성길이와 이 기준 치수에 대한 비를 사용한다. 입자가 원기둥형인 경우 지름 D룰 기준 치수로 사용하고, 특성 길이는 L/D 비로 나타낸다. 입자와 흐름 사이의 배향은 실린더 축과 흐름 방향 사이의 각도로 정의한다. 이어서 투명면적을 구한다. 길이가 L인 원기둥에서 축이 흐름방향에 직각으로 배향되었다면, 투영면적=(π/4)가 되어, 지름이 같은 구의 투영면적과 같아진다.차원해석에 의하면 비압축성 유체 중에서 매끈한 고체의 항력계수는 Reynolds 수와 형상비(shape ratio)에 따라 달라진다. 특정 형상인 경우이다.형상과 배향이 다르면,와의 관계도 달라진다. Reynolds 수가 낮은 매끈한 구의 경우에는 대략적 이론식이 있지만, 일반적으로는와의 관계를 실험에 의해 구한다. 압축성 유체에서 Mach 수가 0.6 정도 이상일 경우에는, Mach 수에 따라 항력계수가 증가한다. 초음속 흐름의 항력계수는 일반적으로 아음속 흐름에 비해 크다.< 원기둥에의 유체의 흐름 >3)와(항력계수)의 관계①? 1.0 일 경우.(stokes's law 적용)= 3πμ,, (no eddy)②= 10 ~ 20 일 경우 - 회전류가 구 뒷부분에서 관찰.(뒷쪽에서 경계층 분리)③= 100 근방일 경우 - 뒷부분 공간의 1/2이 소용돌이가 점유.④= 200 ~ 300 일 경우 - Vortex street.⑤= 10,000 정도일 경우 -= 0.4 ~ 0.45 수렴⑥= 300,000 일 경우- 전반부의 경계층이 난류이면,분리점이 구의 후반부로 이동하여 웨이크가 축소된다.4) Stoke's Law-( stoke‘s law )? 1.0 일 경우의를 알게해줌.① 유체 중의 입자의 1 차원 운동식- 질량 m인 입자가 유체 중로 나타낸다.=- (B)부력은 Archimedes 원리에 의하여 입자가 대체한 유체의 질량과 외력으로 인한 가속도의 곱이다. 입자의 밀도를라 하면 부피는 m/이며, 이만큼의 유체가 입자로 대체된다. 유체의 밀도를 ρ라 할때 대체된 유체의 질량은 (m/)/ρ이다. 따라서 부력은=- (C)항력은 다음과 같다.- (D)(= 무차원 항력 계수,= u= 입자의 운동방향에 수직인 평면에서 측정한 입자의 투영 면적 )식 (B), (C), (D)에서 힘을 식 (A)에 대입하면 다음 식이 된다.외력이 중력이라면는 g, 즉 중력가속도가 된다. 이때 위의 식은 다음과 같이 된다.=② 종말속도(terminal velocity)- 중력 침강에서는 g가 일정하다. 또 항력은 언제나 속도에 따라 증가한다. 위의 중력에 대한 식은 가속도가 시간 경과에 따라 줄어들다가 0에 접근함을 나타낸다. 입자는 곧 일정속도에 이르게 되는데, 주어진 상황에서 얻을 수 있는 최대값을 종말속도라 한다. 중력 침강인 경우, 종말속도에 관한식은 du/dt=0으로 놓고 구할 수 있다.=③ 구형 입자의 운동- 입자가 지름인 구일 경우,,이므로 이를 terminal velocity를 구하는 식에 대입하면 구의 중력 침강에 대한 식이된다.=일반적으로, 이 종말속도는 시행착오법으로 구하는데, 이때의 초기값을 정하기 위하여를 가정한다.가 아주 작거나 아주 큰 극단적 경우에는 이 식에서 직접를 구할수 있다.가 작으면 항력계수가에 역비례하며,에 관한 식은 다음과 같다.④ 구의 침강속도- 유체 속에서 움직이는 물체에 작용하는 힘은 유체의 비틀림에 의해 생기는 표면 마찰과 저항력이다. 이때 두 힘은 물체가 움직이는데 있어서 속도에 의존한다. 투명한 두 개의 관을 수직으로 세워 점도가 서로 다른 액체를 넣어 구를 투입하였을 때 떨어지는 시간을 일정한 지점에서부터 시작점으로 하여 일정한 거리에 도달하였을 때를 종말점으로 시간으로 측정한다. 구에 대한 수직 방향으로의 힘의 수지는D : 구의 직경(cm),: 구의 밀도(g/㎤), ρ 다.

공학/기술| 2006.09.29| 14페이지| 1,000원| 조회(471)

실험, 침강, 측정, stoke's law, 건조속도

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