관로마찰실험 - 예비레포트

소개글

관로마찰실험 - 예비레포트

목차

과제1 : 입구영역과 완전발달 영역의 차이
② Hagen - Poiseuille 유동의 속도, 유량 프로필 유도
③ 수두 손실의 정의 및 분류
④ 마찰 계수의 정의 및 완전발달 층류유동에서 유도
⑤ 손실계수의 정의 및 특정 조건에서 수치

본문내용

과제1 : 입구영역과 완전발달 영역의 차이
- 입구영역에서는 비점성인 상류 유동이 모여져서 관으로 들어온다. 하류로 가면서 점성경계층이 성장하고, 벽에서의 축 방향속도 가 저지되고 관의 중심에서의 유동은 비압축성 연속조건을 만족하도록 점차 가속된다


입구에서 어느 거리 들어간 위치에서 경계층은 중심부에서 만나고 결국에는 비점성부분은 없어진다. 이때 관로유동은 완전히 점성유동이 되고 축 방향속도는 이보다 약간 혜류인 사이에서 조정되어 더 이상 유동이 변하지 않는 완전발달 유동, 즉 완전발달 유동이 된다.



② Hagen - Poiseuille 유동의 속도, 유량 프로필 유도
- 파이프 유동해석에서 중요한 것은 압력강하 로 이 값은 팬이나 펌프의 소요동력과 직접 연관된다. 이므로 압력이 인 부터 압력이 인 까지 적분하면 다음 식을 얻을 수 있다.
(1-1)
의 관계식에 대입하면 압력강하는 다음과 같이 쓸 수 있다.
층류유동 : (1-2)
식 1-2로부터 수평 파이프 내부 층류유동의 평균속도는 다음과 같다.
수평 파이프 :
따라서 직경 D, 길이 L인 수평 파이프 내부 층류유동의 체적유량은 다음과 같다.
(1-3)

이 식은 Pioseuille 법칙으로 알려져 있고 이러한 유동을 G. Hagen과 J. Poiseuille을 기념하여 Hagen-Poiseuille 유동이라 부른다. 식 1-3으로부터 주어진 유량에서, 압력

참고 자료

없음