Efflux Time 예비보고서4
- 최초 등록일
- 2014.10.11
- 최종 저작일
- 2014.04
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목차
1. 실험 주제
2. 실험 목적
3. 실험이론
4. 실험 준비물 및 장비
5. 실험방법
6. 예상 실험데이터분석
7. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 주제
Efflux Time
2. 실험 목적
①Hagen Poiseuille 식과 Bernoulli 식의 법칙을 이용하여 유출 속도를 구하고, 이를 통해 공정을 이해한다.
②거시적인 에너지 수지 및 질량 수지를 적용하여 탱크로부터의 액체의 유출 시간을 이론적으로 유도하여 보고 실험 치와 비교하여 본다.
③실험 중의 흐름이 층류인지 난류인지 구별한다.
3. 실험이론
Ⅰ. 용어 정리
①Reynolds Number
유로 속에서 유체의 흐름의 관성력과 점성력의 크기의 비를 알아볼 수 있는 지표로서 유체의 흐름에따라 크게 달라지므로 흐름의 특징을 정해지게 하는 조건으로 무차원 수(단위가 없음)이다. 이 를 구하는 식은 이고, ρ는 액체의 밀도, u는 유속, D는 관의 직경, μ는 액체의 점도를 나타낸다.
②층류·난류
Reynolds Number가 2100이하일 때는 층류, Reynolds Number가2100과 4000 사이일 경우에는 전이영역, Reynolds Number가 4000이상일 때는 난류라고 할 수 있다.
층류(Laminar Flow)는 움직이는 방향에 수직방향으로 흐름이 생기지않고 일정하게 흐르는 흐름이다. 난류(Turbulent Flow)는 유체의 각 부분이 시간적이나 공간적으로 불규칙한 운동을 하면서 흘러가는 흐름을 의미하며, eddy(소용돌이)가 생긴다. 층류와 난류의 중간에 애매한흐름상태를 전이 영역흐름 상태라고 한다. 층류의 파괴로 부터 전역이난류로 성장되는 기간의 유동을 전이유동이라 하며, 층류와 난류의 전환이 일어난다. 즉, 전이(=천이)유동이 일어나는 영역이다.
③Incompressible fluid(비압축성 유체)
온도와 압력에 의해 부피 변화가 적어 밀도가 크게 변하지 않는 유체이다.
※ Assumption
실험에서 사용하는 유체는 다음과 같은 가정을 적용한다.
①비압축성이다.
②뉴톤성 유체(일정한 온도와 압력 하에 일정한 점도를 갖는 유체)이다.
③정상상태(Steady state)를 유지한다.
④완전 발달 흐름(Fully developed flow)이다.
⑤단일방향의 흐름이다.
참고 자료
이동현상실험 교재, P17~29 참조
James O. Wilkes, 화학공학유체역학, 도서출판 한산(2008)
Warren L.Mccabe, Unit Operations of Chemical Engineering, 7th Edition’, McGraw-Hill(2005)
네이버 지식백과, “푸아즈이유의 식 [Poiseuille's equation]http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=611115&cid=2924&categoryId=2924 , (2014.04.04)
http://www.ijee.ie/articles/Vol15-3/ijee1051.pdf , (2014.04.04)