matlab을 이용하여, Moody Chart 그리기

소개글

matlab을 이용하여, Moody Chart 그리기

목차

문제
이론적 배경
프로그램 - MATLAB
결과 및 결론

본문내용

문제
· 파이프에서 완전 유동의 흐름을 가정하여 Moody Chart 작성
· friction factor 는 부터 0.1 까지의 범위를 잡고 Reynolds 수는 으로부터 까지의 범위를 잡어 log log 그래프 작성
· 층류 및 난류의 매끈한 관, 거칠은 관에 관한 그래프 포함
· 거칠은 관의 상대 거칠기 ε/D 는 각각
~0.01 까지 계수가 2 4 8 인 경우를 고려하고 0.01 이후는 0.02, 0.03, 0.04, 0.05 까지 그린다
· Colebrook 식을 이용


이론적 배경
1. 층류 유동
층류유동에서 수평 파이프 내의 완전히 발달된 유동에 대한 압력강하는 해석적인 방법으로 구할 수 있다.
에너지 평형은 주 수두손실을 계산하게 해 ns다. 단면적이 일정한 파이프 내의 완전히 발달된 유동에서 이다. 그리고 이다. 식은 다음과 같이 된다.

파이프가 수평일 경우에는 이므로

2. 난류유동
난류유동에서는 해석적인 방법으로 구할 수 없다. 따라서 실험결과에 의존해야만 한다.(보통 파이프안에 모래알을 도포시켜 실험한다) 대부분의 이러한 시럼들은 Prandtl 의 제자인 J. Nikuradse 에 의하여 행해졋다. friction factor 는 유량과 압력강하에 의하여 구해진다.
그 실험 결과는 표와 그래픽 함수적인 형태로 나타내어 졌다. 1939년에 Cyril F. Colebrook(1910-1997)는 매끄러운 관뿐만 아니라 거친관에서 사용할 수 있는 data 를 발표 하였다. 이 식이 Colebrook equation 이다.

매끄러운관

참고 자료

1) Introduction to fluid Mechanics 5th / Wiley / Robert W. Fox
2) Fluid Mechanics / McGrawHill / Cengel Cimbala
3) 공학도를 위한 Matlab 프로그래밍 / 한티미디어 / 정창복 · 김규동 옮김
(원서 Matlab Programming for Engineers 3rd / Stephen J.Chapman)
4) http://www.downrg.com/?sid=34&page=3&tag=network