종말속도 측정실험(Measurement of Terminal Velocity) 보고서

소개글

종말속도 측정실험(Measurement of Terminal Velocity) 보고서

목차

1. 실험목적
2. 이론
(1) 구 주위의 흐름
(2) 중력장에서의 유체를 통과하는 한 입자의 운동
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 결과값의 고찰

본문내용

1. 실험목적
⑴ 중력 하에서 구체가 유체중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해한다.
⑵ 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number와의 관계를 알아본다.

2. 이론
(1) 구 주위의 흐름
[그림1]은 유체흐름에 놓여있는 정지상태의 지름 D의 매끄러운 구를 보여준다. 구로부터 멀리 떨어진 유체의 속도는 오른쪽으로 u이다. 흐름이 층류인 속도가 아주 작은 경우를 제외하고는 구 바로 하류의 궤적인 불안정하고 구 주위의 여러 위치에서 난류 와류들이 연속적으로 떨어진다. 난류 때문에 하류의 압력은 상류부의 압력으로 완전히 복원될 수는 없고, 구에 작용하는 오른쪽 방향으로의 순 형태 항력이 존재한다.(완전한 층류의 경우에는 압력 회복은 완전하고 따라서 형태 항력은 0이 된다.) 구 주위에 속도 구배가 존재하기 때문에 오른쪽 방향으로의 점성 항력도 존재하게 될 것이다. 이 두 효과의 합은 (총) 항력 FD로 알려져 있다. 비슷한 항력이 정지된 유체중을 이동하는 구 또는 다른 물체에 대해서도 발생한다. 중요한 것은 상대 속도이다.
매끄러운 파이프에서 다음과 같은 두 무차원 군-마찰인자(또는 무차원 벽 전단응력)와 Reynolds 수 사이의 상관관계가 존재한다.

참고 자료

없음