[공학]유동 가시화 실험

소개글

유체역학 실험 중 유동 가시화에 대한 보고서 입니다.
Stream line, Streak line, Timeline, Pathline 및 유동박리 현상에 대해 기술하였으며
실험 사진 첨부 하였습니다.(파라핀 발생기)

목차

1.실험목적
2.이론
3.실험방법
4.결과
5.고찰 및 결론
6.참고문헌

본문내용

1. 실험목적
어떤 물체 주위에 대한 유동의 가시화는 유동 현상을 이해하는데 있어 유익하다. 이와 같은 전체적인 성질의 계측에는 먼저 유선, 유적선, 유맥선, 시간선 등의 개념을 이해하여야 한다. 본 실험에서는 Smoke flow wind tunnel을 이용하여 간단한 몇 가지 형상에 대해 가시화를 수행하여 유동현상을 이해한다.

2. 이론
①. 유선(Streamline) : 유동장을 기술할 때 Euler기술방법에 따라 그리는 것으로 유선이라고 한다. 이는 유체가 흘러갈 때 각각의 점에서 시간에 따라서 속도를 잰 다음, 각각의 점에서 잰 속도를 가지고 속도벡터를 그린 후 그 벡터들에 접하도록 선을 그려서 나타낸다. 시간에 따라서 속도가 달라지면 유선의 모양이 시간에 따라 달라지게 된다.

3. 실험 방법 및 장치
①. 시편을 장착한다.
②. 전원을 넣고 히터를 가동하여 150~170℃로 설정한다. (가열시간은 약 20분 정도 소요된다.)
③. 램프를 키고 팬을 작동시킨다.
④. 압축기를 작동시킨다.
⑤. 파라핀을 주입시키면서 압축기 밸브와 팬 유속을 조정하여 유선이 형성되도록 한다.
⑥. 최상의 유선상태를 찾으면 관찰 및 촬영을 한다.
⑦. 여러 가지 시편으로 반복실험을 한다. 시편을 교환할 때에는 파라핀 주입을 일시적으로 막는다.

※ 실험을 마칠 시에는 다음과 같은 과정을 따른다.
⑧. 히터를 끄고 내부의 남은 파라핀을 잠열로 태운다.
⑨. 막힌 노즐이 있나 확인하고 청소한다.
⑩. 팬과 압축기를 끄고 전원을 내린다.

참고 자료

Yunus A.cengel, 2006, Fluid Mechanics, Mcgraw. Hill
명헌국, 1998, 『박리유동 및 개수로 운동』