Flow Visualization Apparatus(유동가시화)

소개글

안녕하세요...
화학공학과 이동현상실험
Flow Visualization Apparatus(유동가시화) 레포트 입니다.
풀이 과정 포함되어 있으니 실험시간에 측정한 데이터로 변경하셔서 작성하시면 됩니다.

이 실험은 사진을 많이 찍어서 첨부해야 합니다.
흐름이 층류, 난류, 전이영역에 따라 흐름이 어떤지, 또한 장애물이 있으면
흐름이 어떻게 되는지 확인하는 실험입니다. ^^

목차

☐실험목적
☐실험이론
☐실험장치
☐실험결과
☐고 찰
☐참고문헌

본문내용

☐실험목적
◯Flow Visualization Apparatus 이용하여 원형, 사각형, 익형 등의 물체 주위를 지날 때의 유동을 관찰하여 물체의 형상에 따른 물체주위 유동장의 차이를 관찰한다.
◯레이놀즈수(Reynolds number) 변화에 따른 유동장의 차이를 관찰하고 레이놀즈수(Re)의 물리적 의미를 이해한다.
◯유체역학에서 학습한 원형, 사각형, 익형 등의 물체를 통하여 흐르는 유선을 가시화 한다.

☐실험이론
◯유동가시화(Flow Visualization)
▪유동가시화는 전달현상 과정을 가시화하는 것으로, 속도, 압력, 밀도 및 온도 등과 같이 우리 눈에는 보이지 않는 유동정보의 공간분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 실험 방법을 말한다.

◯여러 가지 유동 가시화 기법
▪SHADOWGRAPH METHOD
-평행광선이 시험 단면을 통과하면 밀도의 변화와 만나게 되는 광선은 굴절을 하고, 나머지 광선은 직진하게 되는데 그 결과로 얻어지는 빛의 PATTERN은 빛의 광도가 스크린에 평행인 유동방향들에 연한 밀도의 2차미분계수에 의존하는 스크린 위에서 관찰된다. 밀도의 변화가 거의 없을 때 많이 적용되며 유동장에서의 특성을 정상적인 방법으로 해석하는데 많이 이용한다.
▪SCHLIEREN METHOD
-기체의 밀도구배와 관계되는 함수들을 측정하며, 2차원적인 유동장의 측정에 주로 사용 되는 방법이다. 광원으로 부터의 빛이 첫 번째의 오목렌즈에 의해서 평행광선이 되어 시험 단면을 지나게 되며 다시 오목렌즈에 의해서 한 점에 모여서 최종적으로 스크린에 투사되는데 이때 빛이 모여지는 집점에서 빛의 일부가 칼끝(Knife edge)에 의해 가려지게 된다. 만약 시험 단면에서 유동이 없을 때는 스크린에 균일하게 비추어지게 된다. 어떤 모형주위에 흐름이 새겨서 유체밀도의 변화를 주게 되면 빛은 여러 방향으로 굴절하게 되는데 이 때 굴절된 빛의 일부가 칼끝(Knife edge)로 차단되어지는 것보다 적은 빛만이 스크린에 닿게 되는데 Knife edge의 반대 방향으로 굴절되면 더 많은 빛이 스크린에 닿게 된다.

참고 자료

◯화공이동조작(이동일 외 3명)-청문각
◯Unit Operations of Chemical Engineering(노윤찬 저)–진영사
◯알기쉬운유체역학(강성삼 저)–기전연구사
◯기초유체역학(신정철 저)–구민사