[유체역학] 레이놀즈수측정실험

소개글

마니 봐주셔용

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 장치의 설명
4. 실험
5. 결과 및 토론
6. 토론 및 느낌

본문내용

유체의 속도가 느려서 분자가 혼합되지 않고 서로 평행하게 직선을 나타내며 흐르는 흐름을 층류(larminar flow)라 한다.
그러나 유체의 흐르는 속도가 전체적으로 빠른 경우에 는 흐름 방향이 불규칙하여 복잡하게 흐른다.
또한, 정상적인 흐름에서도 한 점에서의 속도, 압력 등이 불규칙적으로 변하는데, 이와 같은 흐름을 난류(turbulent flow)라 한다.
유체의 흐름 상태를 알기 위해서는 수평으로 설치한 유리관에 유체를 흐르게 한다. 그리고 그 입구에 잉크가 흐를 수 있는 노즐을 설치하여 유량 변화에 따른 잉크의 흐름을 관찰한다. 이 때, 그림 Ⅱ-2처럼 유체의 유속이 작아 층류일 때 잉크가 일직선 모양으로 흐르고, 어느 유속 이상이 되어 난류로 흐르면 잉크가 관 전체에 퍼져 버리는 현상이 나타난다.

그림 Ⅱ-2 층류와 난류
유체의 흐름이 층류 또는 난류 상태인가를 실험적으로 밝힌 사람은 레이놀즈(Reynolds)이다.
그는 무차원 수인 레이놀즈 수가 어느 임계값에 이르면 층류가 난류로 바뀌는 것을 알았다. 다음 식은 레이놀즈 수를 구하는 식이다.

NRE = ρDV/μ

NRE: Reynolds 수
ρ: 유체의 밀도 [g/cm3]
D: 관의 내부직경 [cm]
V: 관내 유체의 평균속도 [cm/s]
= q/A
q: 유체의 유량(volumetric flow rate) = 유체의 부피/시간 [cm3/s]
A: 관의 단면적 = πD2/4 [cm2]
μ: 유체의 점도(viscosity) [g/cm s]
※ 1 p = 1 g/cm s = 100 cp

참고 자료

없음