[공학]피토관을 이용한 초음속 실험

소개글

피토관을 이용한 초음속 실험 레포트 입니다.
레이놀즈 수와 충격파 각, 쐐기각을 풍동실험에서 측정한 자료를 바탕으로 만들었습니다.

목차

가. 요 약 문 ‥‥‥‥‥‥(2)
나. 목 차 ‥‥‥‥‥‥(2)
다. 기 호 ‥‥‥‥‥‥‥(2)
라. 서 론 ‥‥‥‥‥‥‥(3)
마. 이론해석 ‥‥‥‥‥‥(3-5)
바. 실험방법 및 절차 ‥‥‥‥(5-6)
사. 결과 및 토론 ‥‥‥‥‥‥‥‥(6-10)
아. 참고문헌 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(10)

본문내용

1. 요 약 문
가. 실험 목적
1) 초음속 풍동의 작동 원리와 충격파에 관해서 이해한다.
2) 충격파가 생성될 때의 마하수에 대하여 계산 값과 이론값을 비교한다.
3) 충격파 전후의 레이놀즈수를 측정하여 유동성질의 변화를 알아본다.
나. 실험 방법
1) 전압과 정압 측정부 Pressure Transducers를 보정한다.
2) 흰 종이에 쐐기 각(θ), 충격파 경사각(β)를 표시하고 정압과 전압을 측정한다.
3) 각각 측정된 자료를 이용하여 마하수와 레이놀즈수를 계산하고 이를 비교해본다.
다. 실험 결과
1) 마하수에 있어서 등 엔트로피 관계식과 수직 충격파 관계식, θ-β-M 식으로 계산한 결과의 차이가 발생했다.
2) 레이놀즈수는 점점 증가하는 결과가 나타났다.

유체의 속도를 구하는 방법은 여러 가지가 있다. 특히 앞서 항공역학에서 배운 베르누이 방정식을 사용하면 아음속 영역에서는 간단한 Pitot tube를 이용하여 측정할 수 있다. 그러나 미국의 Bell사에서 제작한 최초의 초음속 항공기인 X-1이 나타나면서부터 항공역사는 아음속에서 초음속 영역으로 넘어가게 된다. 초음속 영역에서는 유체의 밀도가 일정하다고 볼 수 없기 때문에 다른 방법을 이용하여야 하는데 이 실험을 통하여 피토관을 이용하여 마하수를 측정하는 방법을 알아보자. 그리고 이번 실험에서 이용할 분동식 압력계와 압력 변환기를 보정하여 얻어지는 자료에 관해서 원리를 이해하고, 이렇게 측정한 자료로 마하수와 레이놀즈수를 계산하여 그 결과 값에 대하여 알아보도록 하자.

참고 자료

가. [John D.Anderson,Jr., "Modern Compressible Flow Third Edition", Mc Graw Hill, 2004]
나. [John D.Anderson,Jr., "Fundamentals of Aerodynamics", Mc Graw Hill, 2001]