Reynolds number 측정 및 레이놀즈수와 유체 흐름의 특성 결과

목차

1. 계산
(1) 층류
(2) 전이영역
(3) 난류

2. 결과 및 고찰
(1) 실험값과 문헌치의 비교
(2) 유로가 원형 관이 아닌 경우의 Reynolds number 측정
(3) 유체의 점도 측정 방법

3. 기호

4. 참고문헌

본문내용

(1) 실험값과 문헌치의 비교
이번 실험은 Reynolds 실험 장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 전이영역인지를 파악하는 실험이다. 따라서 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 Reynolds수를 계산하고 기존의 f- 그래프와 비교함으로써 Reynolds 수와 흐름형태(층류, 난류, 전이영역)의 상관관계를 연구하는 것이 목적인 실험이다.
유체는 보통 Reynolds number에 따라서 층류에서 난류까지 다른 흐름을 보이게 된다. 보통 수직관에서 Reynolds number가 2100이하인 경우에는 층류, Reynolds number가 2100이상 4000이하인 경우에는 층류와 난류의 중간의 성질을 보이는 전이영역, Reynolds number가 4000이상일 경우에는 난류의 성질을 보이게 된다. 이번 실험에서 얻은 값에서 층류의 경우에서 세 번의 실험은 632.24, 643.73, 620.74가 나왔고 평균값은 632.24이 나왔다. 전이영역의 경우에서 세 번의 실험은 2758.85, 2873.80, 2793.33이 나왔고 평균값은 2797.93이 나왔다. 난류의 경우에서 세 번의 실험은 3747.43, 3552.01, 3529.02가 나왔고 평균값은 3609.49가 나왔다. 층류와 전이영역의 경우에는 문헌 값과 비교해서 일치하였지만 난류의 경우 문헌 값인 4000이상보다 작아서 전이영역과 비슷한 모습을 보였다.⑷
이번 실험에서 정확한 측정이 가능하지 못했다. 따라서 이번에 Reynolds number 측정 실험을 하면서 유량을 잴 때 부피와 시간을 정확하게 측정하지 못해서 Reynolds number에서 오차가 발생하였다.

참고 자료

생명화공실험 매뉴얼.
http://www.online-ins.com/web/technical/tec_mn01_view01.php?gubn=1&seq=7&page=1.
Warren . L . McCabe, “단위조작”, Mcgraw-Hill, pp 85, (2005.10).
박종진 · 우행언 · 장정익 · 김정현, “레이놀즈 수에 따른 평판위 실린더 주위의 유체흐름”, Journal of the Institute of Industrial Technology, Vol. 14, pp. 38~42, (2006)
http://www.cheric.org/education/prop/visc.pdf.