열유체실험 4번_Reynolds Number 측정

목차

1. 목적
2. 예비지식
3. 결과보고서

본문내용

1. 목적 : 비압축성 유체의 흐름에 대한 유적선( Path Line )의 형태를 관찰하므로서 층류와 난류에 대한 개념을 이해하는데 목적이 있다.

2. 예비지식

Ⅰ. 사전 조사

1. Reynolds Number 측정 장치 설명 및 방정식 유도

1-1. Reynolds Number 측정 장치 설명

(중략)

수조에 물을 채우고 잔잔해질 때까지 기다린 후 색소가 잘 나오는지 확인해야 한다. 이 때, 잉크 옆에 부착된 공기 분출기로 관 안의 공기를 제거하는 과정이 필요하다. 공기가 제거된 후 색소가 잘 나오는지 확인하고 가능한 색소 분출량이 적게 조정한다. 유량을 측정하기 위한 저울과 추시계를 준비한다.
밸브를 조금씩 열어 유적선의 형태를 관찰하고 유량을 측정한 후 밸브를 다시 조금씩 열어 실험을 반복한다. 유적선이 완전한 난류의 형상을 띄면 밸브를 잠궈 가면서 다시 관찰한다. 단, 이 실험에서 주의해야할 점은 밸브를 단시간에 많이 열었다가 줄이는 방식으로 조정하면 안 된다

1-2. Reynolds Number 방정식 유도

Reynolds Number의 방정식을 유도하기 위해서는 차원해석과 상사에 대한 이해가 필요하다. 차원해석과 상사는 ①유체 유동 특성을 이론적으로 수식화 할 수 없거나 ②실험적인 방법으로 관계식을 구해야 하거나 ③실험 결과를 무차원의 형태로 표시하여 해석을 용이하게 하기 위해 주로 사용 된다.
이와 비슷한 모든 경우의 각 인자들에 대한 기준값을 정하고 각 측정값들을 같은 인자의 기준값으로 나누어 그 비로 나타냄으로써 모든 조건에서 동일한 무차원의 값을 갖도록 하는 것을 상사율이라고 한다. 차원해석은 모든 물리량들을 질량(M), 길이(L), 시간(T)과 같은 기본인자들로써 나타내며 물리적인 현상을 나타내는 방정식 양변의 차원을 동일하게 하여 방정식의 해를 차원에 의해 해석하는 것이다.

참고 자료

없음