레이놀즈 수 측정 보고서 레포트

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 실험고찰
7. 사용기호
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목 : 레이놀즈 수 측정
2. 실험목적
- 층류와 난류의 현상을 관찰하고 그 본질을 이해한다.
- 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체의 레이놀즈 수(Reynolds number, Re)에 대한 개념을 이해하고, 실험으로 레이놀즈 수를 계산한다.
- 전이영역에서 유체 흐름의 특성을 관찰하고, 임계 유속에서의 레이놀즈 수를 계산한다.
3. 실험이론
1. 유체 (Fluid)
1물질은 고체, 액체 및 기체의 세가지 주된 상(phase)으로 존재한다.(매우 높은 온도에서 물질은 또한 플라스마(plasma)로도 존재한다.) 액체 또는 기체상의 물질을 유체라고 한다.
유체는 아무리 작더라도 전단응력의 영향 아래 연속적으로 변형한다.
1) 유체의 종류
- 2뉴턴 유체(Newtonian fluid) : 전단응력과 전단변형률의 관계가 선형적이며 둘 사이의 식이 원점을 지난다. 점성이 일정하기 때문에 레이놀즈 수(Re)로 표현할 수 있다.
- 3비 뉴턴 유체 : 전단변형률이 전단응력과 비례하지 않는다. 즉 일정한 점도가 없는 유체이다. 따라서 레이놀즈 수(Re)로 표현할 수 없다.
2) 4유체운동의 분류
- 층류(laminar flow) : 유체의 매끄러운 층들이 특징인 매우 질서정연한 유체운동, 인접하는 유체 입자들이 섞이지 않고 서로 이웃하여 흐르는 안정되고 질서정연한 유동
- 난류 : 일반적으로 고속에서 발생하고 속도 변동의 특징이 있는 매우 불규칙한 유체 운동, 공기와 같은 저점성 유체의 고속에서의 유동은 전형적으로 난류이다.
- 천이영역 : 층류와 난류사이에서 교대로 변하는 유동
2. 5레이놀즈 수(Retnolds number)
관성력과 점성력의 비가 유동 영역을 결정한다는 것을 발견하였다. 이 비를 레이놀즈 수라고 하며 무차원량이다. 원형 파이프 내 유동의 경우 다음과 같이 표현된다.

참고 자료

Youns A. Cengel, John M. Cimbala, 유체역학, McGraw Hill(2021), p2(유체란 무엇인가?)
‘Newtonian fluid’ https://en.wikipedia.org/wiki/Newtonian_fluid (2023.04.05)
‘Non-Newtonian fluid’ https://en.wikipedia.org/wiki/Non-Newtonian_fluid (2023.04.05)
Youns A. Cengel, John M. Cimbala, 유체역학, McGraw Hill(2021), p11(유체운동의 분류 : 층류 대
난류 운동)
Youns A. Cengel, John M. Cimbala, 유체역학, McGraw Hill(2021), p345(Reynolds 수)