[환경공학]레이놀즈실험

소개글

환경공학실험 레이놀즈입니다

목차

1. 실험제목 : 레이놀즈 실험
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험기기와 재료
5. 실험방법
6. 참고문헌

본문내용

3.이론
3-1. 이론적 배경
3-1-1. 유체와 점도의 정의 (2)
∙유체의 정의
전단응력하에서 연속적으로 변형되는 물질을 유체라고 정의 하며, 전단응력이 없을때에는 어떠한 변형도 일어나지 않는다. 유체는 작용하는 전단응력과 유체를 공부하면서, 점도도 중요하다. 점도는 전단력이기도 하다. 점도는 뒤에서 설명하기로 하겠습니다.
유체란 외력에 항구적으로 저항하지 않는 물체로 정의되며 압축성 유체인 기체와 비압축성 유체인 액체로 구분할 수 있다. 또한 단위면적당 작용하는 힘, 즉 전단응력과 전단속도와의 관계에 따라 뉴톤유체(Newtonian Fluid)와 비뉴튼유체(Nonnewtonian Fluid)로 구분하기도 한다.
유체의 속도는 관이나 판의 표면으로부터의 거리에 따라 변하며 실험결과에 의하면 유동하는 유체에 작용하는 힘(F)은 속도차(Δυ, m/s)와 면적(A, ㎡)에 비례하고 거리(Δy, m)에 반비례하는 것을 알 수 있다. 이것을 뉴톤의 점도법칙이라 하며 다음 식으로 나타낼 수 있다.
F / A = τ = μΔυ / Δy
이 식에서 μ는 비례상수로서 점도라 하며 단위는 kg/m․s 또는 Pa․s로 표시된다. 만약 Δy가 영에 수렴할 경우 식은 아래와 같은 미분식으로 표현된다.
τ = -μ dυ / dy (여기서 음의 부호의 의미는 방향성을 말한다.)
위 식에서 τ를 전단응력, dυ/dy를 전단속도라 한다. 점도의 단위로는 kg/m․s 또는 Pa․s이외에도 cgs단위인 g/cm․s를 사용하는데 1g/m․s를 1poise라고 부르며 1p로 표시한다. 또한 poise의 1/100을 centi-poise(cP)라고 하며 실제 실험실에서 점도의 단위로 많이 사용하고 있다. 점도를 밀도로 나눈값, μ/ρ를 동점도(kinematic viscosity)라고 하며 단위는 ㎡/s, ㎠/s(stoke)를 사용한다.

참고 자료

(1) http://my.netian.com/~kjb8648/index2.html
(2) http://me1972.hihome.com/me1972-1-22.html
(3) 유상신, 배신철, 서상호, 유체역학, 희중당, 1994 364p-422p
(4) http://mecha.yeungnam.ac.kr/wp/board/index.html
(5) http://mecha.yeungnam.ac.kr/wp/inspection/index_1.html