레이놀즈 수(NRe) 측정 및 레이놀즈 수와 유체 흐름의 특성 예비

소개글

레이놀즈 수(NRe) 측정 및 레이놀즈 수와 유체 흐름의 특성 예비

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험 기구
4. 실험방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 목적
Reynolds 실험 장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 전이영역인지를 파악한다. 또한 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 Reynolds수를 계산하고 기존의 f-NRe 그래프와 비교함으로써 Reynolds 수와 흐름형태(층류, 난류, 전이영역)의 상관관계를 연구한다.

2. 이론
2.1 흐름의 형태
- 층류(larminar flow)
· 유체가 평행한 층을 이루어 흐르며, 층 사이가 붕괴되지 않음.
· 측방혼합(lateral mixing)없이 흐름.
· 모멘텀 확산이 높고, 모멘텀 대류가 낮으며, 압력 및 속도가 시간에 무관한 유동 (유체 동역학적)
· 난류와 반대되는 용어.
· NRe < 2100 (어떤 책에서 < 2400으로 정의)

<중 략>

4. 실험방법
① 물 유입구(1)로 물을 유입 시킨다. 이때 위어(5)를 통하여 일정수위 이상의 물이 배출될 수 있도록 유량을 조절한다.
② 잉크탱크(6)에 잉크를 채우고, 잉크조절밸브(7)을 열어 유리관으로 일정한 유량으로 주입한다.
③ 유량조절밸브(3)를 조절하여 유리관으로 흐르는 유량을 조절하고, 유량계(4)에 표시되는 유량을 측정한다.
④ 유체의 유량을 일정하게 맞춘 후 유체흐름이 정상상태에 도달 할 때까지 잠시 기다린 후 잉크의 유동을 관찰하다.
⑤ 층류의 흐름을 가질 때의 유속과 이에 따른 유체유동의 정도를 관찰한다.
⑥ 난류의 흐름을 가질때의 유속과 이에 따른 유체유동의 정도를 관찰한다.
⑦ 유속에 따른 NRe (Reynolds` Number)계산하고, NRe에 따른 유체유동현상을 이론적으로 고찰한다. * 각 유속의 측정을 4 - 5 회 반복한다.

참고 자료

W. L. McCabe, J. C. Smith and P. Harriott, "Unit Operations of Chemical Engineering", 5th, ed, McGraw-Hill, 1991, p.33, 42, 77, 78 (희중당 번역판)
Hinze, J.O.. Turbulence, 2nd ed., McGraw-hill, New York,1975.
Schlichting, H. Boundary Layer Theory, 7th ed., McGraw-Hill, New York. 1979
Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th ed., Robert H. Perry
http://www.joomla.edison.re.kr/interactiveContents/Prof_LeeSH/slide13.html