[이동현상실험] 종말속도측정(Measurement of Terminal Velocity)

소개글

화학공학-이동현상실험 레포트

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 고 찰

본문내용

1. 실험 목적

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

2. 이론

① 중력장에서 구의 Force balance

∑F = 압력 + 중력 + 부력 + Drag force --------(1)

③ Reynolds Number에 따른 항력계수 변화

-Reynolds Number가 낮을 때-
항력계수는 Stokes` Law에 비교적 잘 일치한다. (
4. 실험 준비물

⑴ 밑면이 막힌 두개의 긴 투명관, 직경 약 10cm
⑵ Stop Watch
⑶ 직경과 비중이 다른 여러개의 구체
⑷ 기름 → 글리세린

5. 실험 방법

⑴ 물과 기름을 넣은 두개의 관을 수직으로 세운다.
⑵ 구를 떨어뜨리고 구의 침강속도가 어느정도 일정해 졌다고 생각되는 순간에 침강속도를 측정한다.
⑶ 침강속도는 관의 하부에 미리 정해놓은 구간을 구가 떨어지는데 소요되는 시간을 반복 측정하여 계산한다.
⑷ 이상과 같은 실험을 구의 종류를 바꾸어 실험한다.


6. 실험 결과

(1) 물
* 쇠구슬(特大)을 이용하여 각 값들을 구하기

① 낙하속도= 측정관거리/낙하시간 = 100cm/0.5 sec=200cm/s

②Reynolds수 = = 3*1.003*200/1.005=598.86

③항력계수-위에 이론식을 이용 1<Re=598.86<1000
==18.5/598.86=3.09*10-2

④구의 부피구하기
4/3*3.14*r3=4/3*3.14*(1.5)3=14.13cm3

참고 자료

없음