[계측및신호처리]마찰계수측정실험

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기계과 실험수업 계측및신호처리에서 A+받은 레포트입니다.

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본문내용

1. 실험제목: 마찰계수 측정 실험

2. 실험목적: 원관내 유체유동에 따른 마찰계수를 레이놀즈수의 함수로 측정한다.

3. 기본이론
레이놀즈수
레이놀즈수(Reynolds number)는 무차원수로서 흐르는 유체의 미소부분에 작용하는 관성력과 점성력 과의 비를 나타내는 수이다.
유체 흐름의 상태가 층류냐 또는 난류냐 하는 것은 관경, 유속, 유체의 밀도, 유체의 점도에 관계되며, 즉, Re=2000 을 하임계 레이놀즈수(lower critical Reynolds number)라 하고, Re=4000을 상임계 레이놀즈수(upper critical Reynolds number)라 하여, 여기서 Re<21000이면 층류이며, 2100<Re<4000 이면 난류가 된다.
일반적으로 산업 환기장치 내의 관내유동은 의 범위이며, 작은 경우 정도로 보통 난류유동을 한다. 다만 air filter 나 bag filter 와 같은 장치는 여포에 부착하는 분진 케이크 내의 작은 구멍을 통과하는 유동과 같이 저속 흐름이 존재하는 곳에서는 층류 유동을 한다.

= 레이놀즈수[무차원]
= 관경[m]
= 유속[m/sec]
= 유체의 밀도[kg/m^3]
= 유체의 점도[kg/m sec]
= 동점성 계수[m^2/sec]
원관내에서 유체가 유동하면 관 벽에는 마찰력이 발생한다. <그림1>은 원관 내의 층류유동에서 속도분포와 전단력의 분포를 보여주고 있다.

벽면에서의 전단력은 유체의 밀도, 점도, 속도, 관 직경에 의해 결정되는 레이놀즈수와 관 표면의 거칠기의 함수로 주어진다.

참고 자료

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