유동가시화_결과

소개글

유동가시화

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
3.1 실험 장치
3.2 실험 방법
4. 실험 결과 및 토의
4.1 실험 결과
4.2 토의
5. 참고문헌

본문내용

실험결과 요약
수소기포가시화장치를 이용하여 원통, 사각기둥, 유선형 주위의 유동현상을 살펴보면 원통의 경계층은 원통표면을 따라 얇게 형성되었다가 원통의 뒷부분에서 박리가 일어나 와류를 형성함을 볼 수 있었다. 여기서 큰 원통과 작은 원통을 비교해 보면 Reynolds수는 지름에 비례하므로 작은 원통의 Reynolds수는 큰 원통에 비해 작다. 그러므로 Reynolds수가 작은 작은 원통의 박리점의 위치는 큰 원통에 비해 지연되었고 그에 따라 와류의 범위도 좁았다.
사각기둥은 원통과 확연히 다르게 전면부의 경계층이 굴곡을 이루었으며 이는 원통처럼 유체의 흐름이 매끄럽지 못하고 유동방향에 수직으로 벽을 이루었기 때문이다. 또 다른 차이점은 박리점이 모서리에 위치한다는 것이다. 모서리에서 박리를 이루기 때문에 원통에 비해서 와류의 범위 또한 더 넓게 이루고 있었다. 만약 사각기둥의 모서리 부분을 매끄럽게 깎아 준다면 박리점은 지연되고 그로인해 와류의 범위도 좁아 질 수 있다.
유선형은 위의 두 물체보다 경계층과 박리점이 월등히 뛰어났다. 원통과 같이 표면을 따라 얇게 경계층을 이루었으며 박리점 또한 유선형의 꼬리부분에 생김으로써 와류가 발생하지 않았다. 유선형을 디자인 할 때 같은 부피로 디자인 한다면 두께를 얇게 하여 경계층을 좀 더 얇게 유지시켜 박리를 지연시키는 생각을 할 수 있었다. 하지만 이는 두께가 얇아짐에 따라 익현길이는 길어지므로 유선형의 두께 비(두께/익현길이)가 매우 작아서 총 항력이 커지므로 합리적인 유선의 모양이 아님을 알 수 있었다. 그러므로 최적의 유선모양을 만들기 위해서는 많은 시행착오가 따를 것이다.
시간선에서만 언급되었던 수소기포가시화장치를 직접 실험 할 수 있는 기회였고, 여러 가지 모형의 유동흐름을 직접 관찰함에 따라 책의 내용을 이해하는데 도움이 되었다. 유선형은 기존의 알고 있던 이론과 같이 생각해 볼 수 있는 좋은 기회였다.
유동가시화 실험
1. 실험 목적
유동의 가시화를 위해서는 Wall Tracing 방법,

참고 자료

유체역학 WILEY 서상호, 강보선 외6명 공역
응용유체역학숭실대학교서상호, 노형운