[유체역학실험]점성계수실험

소개글

유체역학 실험 레포트 입니다. 점성계수 실험 레포트 입니다.

목차

실험 결과 요약
1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

실험 결과 요약

이번실험은 형상이 다른 물체에 제트에 의한 작용하는 힘을 구하고 이론값과 비교하는데 목적이 있었다.
이번 실험은 외부에서 중력 방향으로 작용하는 힘을 미리 정하여 놓고 그 중력을 극복할 수 있게 해주는 일정한 관 두께를 통하여 나오는 제트를 구함으로써 역으로 추적하여 힘과 유량과의 관계를 파악할 수 있었다. 실험 방법은 쉬웠으나 스프링 탄성의 균등한 작용 및 완전한 정상상태 유지의 어려움, 실험 장치의 수평유지에 어려움, Level Gauge를 정확히 맞추는 어려움, 정확한 유량측정의 어려움, Inlet pipe와 호스의 연결이 잘못되어 물줄기가 옆으로 새어 나온 점 등으로 인해 오차가 많이 발생한 것으로 보인다.
유량의 실험치와 이론치는 앞에서 말한 이유 등으로 오차가 있었으나 양상은 비슷하게 나왔다. 평판 plate 보다 120˚ plate 가 손실이 더 적고 구 모양의 plate가 손실이 더 적은 것을 알 수 있다. 이는 실험할 때 육안으로도 알 수 있듯이 평판 plate가 유체의 제트가 작용할 때 옆이나 위로 손실되는 양이 많고, 상대적으로 구모양의 plate는 적음을 알 수 있는데 거기서 나오는 차이가 큰 것으로 분석되어 진다.
이번 실험을 통해 제트의 힘은 유체가 닿는 plate의 면적과 plate의 모양, 유체의 유량, 속도에 따라 크게 바뀐다는 것을 알게 되었고 이러한 인자들을 적절히 사용하였을 때 좀더 효율적이고 유용한 에너지로 사용할 수 있다는 깨닫게 되었다.

1. 실험 목적

본 실험에서는 회전형 점도계(con & plate viscometer)를 이용하여 유체의 점성계수를 구하는 방법과 그 사용법을 숙지하는데 실험의 목적이 있다. 회전형 점도계는 평판상에 원추의 회전속도로 인하여 발생하는 토크로 유체의 점성력을 측정하게 된다.

2. 실험 관련 이론

2.1 점도

물을 용기에 따를 때는 줄줄 잘 흘러내리지만 물엿이나 꿀은 끈적거려서 잘 흘러내리지 않는다. 이 때 액체의 끈기를 점성이라고 하며 점성은 액체뿐만 아니라 비록 적지만 기체에도 있는데 이것은 유체 특유의 성질이다. 즉, 기체가 들어있는 두 부위를 약한 압력으로 누르면 변형하지만 누르는 힘을 빼면 원상 복귀하는 성질을 지닌다. 이상유체가 아닌 모든 실제유체는 점성이라는 성질을 가지며, 점성은 유체 흐름에 저항하는 값의 크기로 측정된다. 단위 면적당의 힘의 크기로서 점성의 점도를 나타낸다.

참고 자료

1. Yoo sang-shin, Seo sang-ho, Bae shin-cheol, Fox and McDonald. 2000. Introduction to Fluid Mechanics 5th ed. SciTech Media. p448~452
2. Kim young-hyo, Park sung-hwan, Park jong-il, Song moon-suk. 2003. Hydrodynamics. Gungiwon. p110~113
3. Cho-woon, Kwon yang-goo. 2002. Fluid Mechanics. Myung-won p238~241