유동가시화 실험레포트

소개글

1. 유동가시화 실험
2. Bernoulli 방정식 적용 실험

목차

없음

본문내용

1. 유동가시화 실험
실험목적
유동 가시화 장치는 유체의 층류, 천이 및 난류 유동내에 모델을 장착하여 각 흐름 상태에서 모델 주위에 형성되는 Vortex, Separation, Boundary layer 등의 현상을 가시화시켜 쉽게 관찰 할 수 있도록 하였다.
실험방법
1. 유량조절 밸브와 색소조절밸브를 열어 유체를 흘려준다.
2. 다양한 시편을 놓고서 관찰한다.
fig1-1. 경계층의 박리
경계층내의 압력은 주류의 압력과 거의 비슷하며, 두께 방향으로 거의 일정하므로, 물체 표면에 연한 방향에는 주류의 압력구배로 된다. 따라서 하류로 진행할수록 압력이 상승하는 경우를 생각하면, fig. 1-1과 같이 하류로 갈수록 감속되는 경계층내의 유동은 벽에 가까운 흐름일수록 한층 더 감속되어 결국에는 역류되기 시작한다. 이 전환점은 벽에서의 도구배가 제로로 되는 점으로 경계층이 박리되는 점(박리점)이다. 정체점에서는 유체가 정지하므로 베르누이 방정식에 의해 압력이 최대가 된다.
후류영역은 정지유체 속을 물체가 운동할 때 물체 뒤쪽에 나타나는 흐름을 말한다. 강이나 바다 위에서 운동하는 배 뒤에서 쉽게 볼 수 있다. 운동하는 물체의 속도가 느릴 때에는 흐름이 안정적이지만 속도가 빨라지면 반류가 불안정해져서 소용돌이가 생긴다.

..<중략>..

천이영역에서 작은 상대조도가 존재하면 마찰 계수가 증가하여 매끈한 파이프의 난류 마찰계수에 접근하게 된다.
송풍장치는 직선덕트와 덕트의 연결장치(fittings)로 구성되어 있다. 연결장치에서 공기는 흐름의 방향과 단면적이 변하게 된다. 이러한 연결장치에는 확대관(enlargements), 축소관(contraction), 엘보(elbows), 지관(branches), 댐퍼(dampers), 밸브, 필터(filters) 등이 있다. 송풍장치를 설계하기 위해서는 이러한 연결장치에서 일어나는 부차적 압력손실을 알아야 한다. 실제 송풍장치의 설계에는 직선덕트를 연결하는 연결장치에서의 압력손실이 직선덕트의 압력손실보다 중요하게 취급된다. 예를 들면, 엘보에서의 압력손실은 3~10m 의 직선덕트서의 압력손실과 동등하다. 부차적 손실은 유속의 변화에 기인하여 발생하므로, 손실압력은 다음과 같이 동압의 형태로 표시된다

참고 자료

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