[이공계열] 레이놀즈수 측정 실험

소개글

Re 수에 따른 물의 유동형상 (층류, 천이, 난류)을 관찰하고 Re 실험을 통해 층류, 난류 및 그 사이의 경계를 관찰하여 이를 유량, 유속, Re 수를 결정해 물의 흐름을 파악할 수 있다.

목차

1.목적
2.관련이론
가. Reynolds Number
나. 층류 및 난류
다. 점성
3. 실험장치(사진첨부)
4. 실험순서
5. 실험자료정리
6. 실험결과 및 논의

본문내용

가. Reynolds Number

물체를 지나는 유체의 흐름 또는 유로(流路) 속에서의 유체흐름의 관성력(관성저항)과 점성력의 크기의 비를 알아보는 데 있어서 지표가 되는 무차원수이다. 물체를 지나는 유체의 흐름 또는 유로(流路) 속에서의 유체흐름의 관성력(관성저항)과 점성력의 크기의 비를 알아보는 데 있어서 지표가 되는 무차원수. O. 레이놀즈에 의하여 도입되었다. 흐름 속에 있는 물체의 대표적 길이를 (원통 속의 흐름의 경우에는 원통의 지름, 흐름 속에 球가 있는 경우에는 그 구의 반지름), 유속을 , 유체밀도를 , 점성률의 관계식으로 정의된다(여기서는 운동점성계수). 흐름 상태는 레이놀즈수에 의해 크게 달라지므로, 레이놀즈수는 흐름의 특징을 정해지게 하는 데 가장 중요한 조건이 된다. 레이놀즈수가 작은 동안은 정류(整流)상태이었던 흐름도, 레이놀즈수가 임계값[臨界値:臨界레이놀즈수라 한다]을 넘게 되면 불규칙적으로 변동하는 난류(亂流)로 변하게 된다.
나. 층류 및 난류

• 흐름 종류는 유속의 크기에 따라 다음과 같이 층류와 난류로 분류된다.
1) 층류 : 유속이 느릴 때 착색액이 일직선으로 흐르는 경우, 즉, 물의 입자가 흐트러지지 않고 일직선의 층을 형성하여 흐르는 흐름.
2) 난류 : 유속이 빠를 때 착색액이 흐트러져 흐르는 경우 즉, 물의 입자가 상하 전후 흐 트러져서 흐르는 흐름.
• 층류와 난류의 경계층 유속을 한계유속이라 하는데 다음과 같이 상한계 유속과 하한계 유속이 있다.
1) 상한계 유속 : 흐름상태가 층류 상태로부터 유속이 증가되어서 난류상태로 변할 때의 한계유속을 말하며 이것을 상한계 레이놀즈 수라고도 한다.
2) 하한계 유속 : 이 경우는 난류 상태로부터 유속을 감소시켜 층류상태로 변화시킬때의 한계유속을 뜻한다. 이것을 하한계 레이놀즈수 라고도 한다.

참고 자료

없음