유출시간 실험(Efflux Time) 보고서

소개글

유출시간 실험(Efflux Time) 보고서

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 결과값의 고찰

본문내용

1. 실험목적
⑴ 거시적인 에너지 수지 및 질량수지를 적용하여 탱크로부터의 액체의 유출시간을 이론적으 로 유도하여 보고 실험치와 비교하여 사용된 가정의 영향을 이해한다.
⑵ 실험중의 흐름이 층류인지 난류인지 구별하여 본다.

2. 이론
▶ Hagen-Poiseuille 식
<Hagen-Poiseuille식의 유도>
(나중에 포함될) 중력에 의한 추가적인 복잡함을 피하기 위하여, [그림1]에 보이는 것과 같이 반지름 a인 수평 원통형 파이프에서의 흐름을 고려한다. 원형관 속에 흐르는 유체는 Uncompressible, Newtonian Laminar Flow로 생각한다.
반지름 r, 길이 L의 유체에 움직이는 원통을 고려하다. 이 경우에 원통의 두 원형말단을 가로지르는 대류 운동량 전달은 존재하지 않고, 해석은 간략화 된다. 만약 공간상에서 고정된 원통을 고려하게 된다면, z방향 운동량은 왼쪽 말단을 통하여서는 들어오고, 오른쪽 말단을 통하여서는 나가는 대류 전달이 존재하게 된다. 하지만, 속도 분포가 완전히 전개되었으므로 이 전달 속도들은 크기가 같고, 하나는 (계에 더해주는) 양이고 다른 하나는 (계로부터 빠져나가는) 음이므로, 이 두 양은 서로 소거되고 같은 결과를 얻을 수 있다. 또한 파이프 벽의 속도를 늦추게 하는 작용 때문에 원통과 파이프 벽 사이의 유체에 의하여 원통의 곡선 면에 왼쪽 방향으로의 전단응력 τ가 작용하게 될 것이다. 면적이 πr²인 두 말단에 작용하는 순 압력 힘은 면적이 2πrL인 원형면적에 작용하는 전단응력에 의하여 완벽하게 상쇄된다.

참고 자료

없음