실험3 4 유출

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목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
1) Bernoulli Equation
2) Reynolds number
3) 마찰 손실
4) 이론적 유출시간유도

4. 실험 방법

5. 예상 결과

6. 실험 장치

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목 : 유출

2. 실험 목적
관의 직경, 길이 조건이 다른 관을 지나는 액체의 유출시간을 측정하고 액체의 유출시간을 이론적으로 유도해 비교해 본다. 이를 통해 유체에서의 질량 및 에너지 수지, 표면 마찰, 급 축소 에 의한 마찰, 이음쇠로 인한 마찰 등의 개념을 이해한다.

3. 실험 이론
1) Bernoulli Equation
유체가 유선을 그리며 흐를 때, 두 점 A와 B의 높이 그리고 두 점에서의 압력과 흐르는 속도 사이의 관계를 두 점에서 역학적 에너지가 보존됨을 바탕으로 수식으로 나타낸 것으로, 정상상태, 비압축성, 비점성, 마찰이 없을 경우에만 만족한다.

<중 략>

2) Reynolds number
유속, 관의 직경, 유체의 밀도, 그리고 유체점도 이 네 가지 변수들은 하나의 무차원변수를 만드는데, 이를 레이 놀즈 수라 한다.

레이놀즈 수의 범위에 따라 유체의 흐름을 나눌 수 있다.
Re < 2100 : laminar(층류), 2100 < Re < 4000 : transitional flow(전이영역), Re > 4000 : furbulent(난류)
같은 상황에서 Reynolds수가 커진다는 것은 유속이 커진다는 것을 의미하며, 유속이 빨라지며 층류에서 난류 로의 전이가 일어나는 것은 다른 곳으로 소모되지 않은 운동량으로 인해 유체 분자들간에 마찰이 일어나면서 소 용돌이와 종단흐름이 생겨 흐름이 불안정해지기 때문이다.

참고 자료

Warren L. mcCabe, J.C. Smith, Peter harriott, 이화영 외 2인 공역,《단위조작 7th ed》, McGraw-Hill Korea, 5장:관과 채널에서의 비압축성 유체의 흐름, 2009