레이놀스 수 측정 실험 레포트

목차

1. 실험목적
2. 관계이론
3. 실험장치
4. 준비도구
5. 이론적해석
6. 실험방법
7. 보고서작성
8. 실험결과분석
9. 참고문헌

본문내용

1. Classic Reynolds Number Apparatus

1) 실험목적
관로내의 유체 유동상태가 층류인지 또는 난류인지를 관찰하고 상임계 및 하임계 Reynolds 수를 구하여 그 결과를 비교 검토한다.

2) 관계이론
레이놀즈 수(Reynolds number)는 1883년에 영국 맨체스터 대학교수인 레이놀즈 씨에 의하여 창안된 식으로서, 물리적으로는 관성력(inertia force)/점성력( viscous force)의 비를 나타내고 있다. 그리셀린, 원유, 물 같은 액체는 대체로 점성력이 큰 반면에 공기, 산소 같은 기체는 작다.
레이놀즈 수의 값은 유체가 유동할 때 층류흐름과, 층류에서 난류로 전환되는 천이흐름, 그리고 난류흐름 등을 구분할 수 있는 무차원 수이다. 유체의 입자가 서로 일정한 층을 이루면서 직선적으로 흐르면 층류, 유체입자가 불규칙 운동을 하면서 상호간에 격렬한 운동을 일으키면서 흐르면 난류이다.
원관 내에 유체유동이 있을 때 유체입자들이 유동상태가 분자의 윤동량 교환만으로 인접층 위로 층을 이루며 안정된 진로를 따라 움직일 때 층류(laminar flow)라 정의 하고, 인접층간에 강력한 횡단 운동량 교환으로 유체입자들이 대단히 불규칙적인 움직일 때 난류(turbulent flow)라 정의 한다.
이러한 흐름의 성질을 구분하는 것은 무차원수인 Reynolds 수에 의해 결정되어 진다. 유동상태가 난류에서 층류상태로 변화된 때의 Reynolds 수를 하임계 Reynolds 수라 하고 약2000정도가 되며, 층류에서 난류상태로 변화되는 Reynolds 수를 상임계 Reynolds 수라 하고 약 4000정도 또는 그 이상이다.
Reynolds 수는 관내평균 유속 V, 관 내경 D, 유체의 밀도 , 유체의 점성계수 ,유체의 동점성계수를 라 할 때 다음 식으로 표시된다.

참고 자료

유체역학 제 8판 (R. C. HIBBELER 저, 김경천외 6명 옮김, 시그마프레스)
유체공학실험 (이관석 저)
선행실험 자료 https://prezi.com/ymdlf6palbbr/presentation/