Reynolds Number 결과레포트

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 실험은 유체가 관을 통하여 흐르는 모양인 층류와 난류 ,전이 영역을 관찰하고 레이놀즈수를 바탕으로 유체의 흐름에 대한 유체의 역학적 특성과 그 관계를 이해할 하는 실험이다.
유체의 흐름 형태는 난류와 층류, 천이 영역으로 나눌 수 있다. 이를 나누는 데는 기준이 필요한데 그 기준이 레이놀즈수이다. 레이놀즈수란 점성력과 관성력의 비를 나타내는 무차원의 수이다. 실험 장치에 잉크를 흘려보내 유속을 조절해 유체의 흐름을 판단하여 층류, 층류->천이, 천이, 천이->난류 , 난류로 구분하고 그에 대한 유속, 유량을 비커와 타이머를 사용해 구하고 레이놀즈수를 구하여 이론값과 비교하였다. 층류일 때는 유체가 일직선으로 흐르는 모습을 볼 수 있었고 천이 과정에서는 흐름이 점차 굵어지는 모습, 난류에서는 완전히 불규칙적인 흐름임을 관찰 할 수 있었다. 또한 유속은 층류, 천이, 난류로 변해감에 따라 유속이 증가함을 알 수 있었고 난류일 때는 유속은 급격히 증가함을 알 수 있었다. 또한 이러한 결과가 일어난 원인을 고찰해보았다.

2. Experiment
- 실험방법
(1) 실험을 시작하기 전에 실험장치 수조에 물을 받아 두었다. 장치에 거의 가득 찰 때까지 물을 받은 후에 유리관 안에 잔여물이 존재할 수 있으므로 잔여물을 흘려보낸 후에 실험을 진행하였다.

(2) 물을 공급하는 밸브와 배출하는 밸브를 적당히 조절하여 수위가 일정하게 유지되도록 하고 물의 동점성계수를 파악하기 위해 온도를 체크 후에 잉크 밸브를 열어 적절한 양의 잉크를 흘려보냈다.

(3) 먼저 층류를 관찰한 후에 유량을 측정하기 위해 부피와 걸린 시간을 구했다. 부피의 측정은 비커에 부피가 500ml 담길 때까지 용액을 흘려보낸 후에 비커에 용액을 채웠는데 500ml가 아닐 수 있으므로 매스실린더로 옮겨 담아서 정확하게 부피를 측정하였고 걸린 시간은 용액이 비커가 담긴 시점으로부터 용액이 500ml정도가 될 때까지의 걸린 시간을 측정하였다. 오차를 줄이기 위해 3차까지 실험을 진행한 후에 평균값으로 평균 유속을 측정하였다.

참고 자료

송윤섭 외 3명 / 유체역학 / p79~p80 / BOGDOO
허원회, 김선일 / 알기 쉬운 유체역학 / p189~p194 / 성인당
서명교, 송주영, 최용희 / 화공단위조작 / p53~p58 / 대웅
강동진 김경훈 외 7명/ 유체역학 / p375~380 / 퍼스트북