레이놀즈수 측정 실험보고서

소개글

레이놀즈수 측정 실험보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
￭ 레이놀즈 수, 동점성 계수
￭ 층류와 난류
￭ 유체의 속도

3. 실험장치 및 방법
3.2 실험 방법

4. 실험 결과 및 토의

4-1 결과 값

5. 참고문헌

본문내용

이 실험은 파이프 내에서 점성유체의 유동에 관한 레이놀즈 수 측정입니다. 층류와 난류로 구분되는 점성 유동은 실험장치의 파이프 내에서 유체의 흐름의 속도에 따라 층류와 난류로 변합니다. 층류에서 난류로, 난류에서 층류로 변할 때 유량을 측정하여 레이놀즈 수를 계산하고, 이들 개념과 점성유체의 성질을 이해하는데 목적이 있습니다. 먼저 상임계 레이놀즈 수를 측정하기 위해서 염료가 층류에서 난류로 바뀔 때 유체의 속도를 적당히 조절해서 유량을 측정하였으며 물의 양은 1000ml를 기준으로 하였습니다. 하임계 레이놀즈 수 측정 실험에서 동일한 양의 물 1000ml 를 기준으로 하였습니다. 측정한 레이놀즈 수의 값은 상임계 레이놀즈수 3785.22 (평균값), 하임계 레이놀즈수 1911(평균값)입니다. 유리관(파이프내)에서의 염료의 흐름이 아주 미세한 유량의 변화에도 민감하게 반응하였기 때문에 정확한 천이 상태를 파악하기가 힘들었습니다. 그렇기 때문에 상임계 레이놀즈수측정과 하임계 레이놀즈수 측정에서 측정값의 차이가 발생했다고 여겨집니다.
하임계 레이놀즈 수를 측정할 때 역시 난류에서 층류로 변하는 과정을 정확히 파악하기 힘들었으며 그 때문에 실험간의 오차가 생겼습니다. 측정한 레이놀즈 값이 상임계와 많은 차이를 보입니다. 하임계 레이놀즈 수 측정 할 때는 유량을 상대적으로 상임계 레이놀즈 수 실험보다 약 절반정도로 줄어들었습니다. 이는 한번 난류로 갔다가 층류로 오는 과정에서의 (유체가 안정되기과정) 유체의 유동이 상임계 레이놀즈수 측정과정 (안정된 상태에서 난류로 변하는 유체)보다 작아야한다는 것을 보여줍니다.
이 실험에서는 역시 염료가 층류에서 난류로, 난류에서 층류로 변할 때 천이 유동으로 넘어가는 시점을 정확히 파악하는 것에 실험의 성패가 달려있다고 생각합니다.

참고 자료

유상신 외 공저, {유체역학}, 사이텍 미디어. 2005.
김재원 외 공저, {유체역학}, 서울:문운당, 2005