[유체실험]외부유동실험

소개글

지금 제가 등록한 파일은 2002년 2학기중에 학교에서 실험 레포트로 작성한 것입니다. 서로 도움이 될 까 해서 등록합니다.
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목차

실험목적.
관련이론.
실험방법 및 장치.
결과 및 검토.

본문내용

실험목적
유체의 운동을 나타내는 운동방정식은 매우 복잡하기 때문에, 한정된 경우외에는 해석적인 해를 구하기 힘들다. 예들 들어 자동차나 항공기가 공기 중을 운동할 때 그 주위의 유동정보를 해석적으로 상세히 구할 수가 없다. 이때 실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하고자 할 때 풍동실험을 수행한다.
본 실험에서는 원통주위의 압력과 속도분포를 구하고, 항력을 추에 의한 측정법을 적용하여, 원기둥의 각도 변환에 따른 항력을 측정하고, 후류에서 속도분포에 의한 측정을 하여 비교한다.
◎ 결과 분석<고찰>
유동장내의 원통에 작용하는 항력은 5m/s의 자유 흐름 속도에 대하여 0.354 N으로 계산되었는데 이것을 바탕으로 산출한 항력계수 CD가 그래프(참고 자료:원형 실린더의 Re수에 대한 항력계수)로부터 약 32143의 Re수에 대한 항력계수와 잘 일치하고 있었다. 실제로 이 구간은 CD가 Re수에 크게 영향을 받지 않는 구간이다. 즉 점성에 의한 마찰 항력보다 압력차에 의한 형상 항력이 지배적으로 항력을 구성하므로 원통 주위의 압력 분포를 알아볼 필요가 있다.
첫 번째 Graph에 각도에 따른 압력 분포가 나타나 있다. Re=32143의 값은 외부 유동에서는 유체의 운동량이 작은 층류 유동으로 간주될 수 있으므로 박리가 일찍 일어나는 것이 타당하며 따라서 이론 곡선처럼 뒤 쪽 표면에서의 압력 회복이 이루어지지 않는다.

참고 자료

♣ John K.Vennad, 1991, 유체역학, 동명사, p.764-769.
♣ 이관수, 1991, 유체역학연습, 원화, p.247-251.