액체교반 실험 장치를 이용한 물 속에서의 총알의 움직임 관찰

소개글

액체교반 실험 장치를 이용한 물 속에서의 총알의 움직임 관찰
액체교반장치를 이용하여 총알의 움직임을 관찰하고
속도(RPM)별/baffle유무별 사진을 첨부하여 그에 대응하는 실험 결과 기입과
기본배경이론으로 혼합과 교반의 차이점
특히 교반기에대해 상세한 설명을 첨부했습니다.
이어서 결과및 토의 사항과 실험시 개선해야할 사항에대한 내용도 있습니다.

목차

1. Baffle의 유무에 따른 수조속의 총알 회전 성향 관찰
2. 수조속의 총알의 운동 관찰 사진
3. 혼합과 교반의 차이점을 설명하라
4. 교반기의 임펠러 형식을 도시하고 간단히 설명하라.
5. 결과 토의
6. 개선 사항
7. Reference

본문내용

1. Baffle의 유무에 따른 수조속의 총알 회전 성향 관찰
(교반액 수돗물15L와 흰색총알100개의 운동 관찰)
RPM이 증가하면서 총알의 움직임을 관찰하기가 용이하지 않았는데(너무 빠른 회전속도와 수조속의 물속에 형성된 기포) 조원들과 실험시에 해결방안으로 생각해 본 것이 100개 모두 흰색 총알만을 넣을 것이 아니라 이 중 몇 개는 색깔 있는 총알(예를 들면 물속에서도 눈에 잘띄게 빨간색)을 넣어준다면 총알의 회전시에 움직임 관찰이 더욱 용이 해 질것 같다.
점성을 가진 용액을 첨가 했을 때에도 변화를 관찰했어야 하지만 글리세린이 준비가 되지 않아서 점성용액에서의 실험은 하지 못하였다. 실험을 하진 않았지만 결과를 예상해 본다면
임펠러가 수조속의 물에 미치는 힘은 같지만 용액의 점성이 강해지므로 물의 회전은 물론이고 그에 따라서 총알의 회전에도 영향을 미쳐서 총알 회전속도가 더 떨어질 것 같고 상하운동에서는 영향을 미치지 못할 것 같다.
5. 결과 토의
이번 실험은 액체 교반 실험으로 교반현상을 이해하기 위한 실험이다.
교반시에 변수로 작용할 수 있는 용액의 점성, Baffle의 유무, 회전속도(RPM)와 회전날개의 종류에 대해 각각의 실험을 반복하는 것이다. 우리는 실험에서 Baffle, 회전속도만을 변화시키면서 실험을 하였다.
기본적으로 회전속도가 빨라짐에 따라 물속의 총알의 회전이 빨라지는 것을 관찰 할 수 있었고, 전체적인 움직임은 반시계방향이었다. Baffle(방해판)의 유무는 전기로 치면 저항과 같은 것으로 유체의 흐름을 방해하였다. 상식적으로 알 수 있듯이 회전하고 있는 물 속에 손을 담그면 물의 흐름이 방해를 받게 되고 그에 따라 물의 흐름의 방향도 변화한다는 것을 알 수 있다. 상대적으로 낮은 회전속도에서는 Baffle이 있을때 벽면에 붙어서 총알이 움직임을 보였지만 좀더 고속으로 회전시키면 수조 전체에 거쳐서 균일한 움직임을 보였다. 그리고 Baffle이 있을때 수면표면에 불규칙적인 물의 소용돌이가 형성 되었다.
Baffle이 없을때는 전체적인 총알들의 움직임은 반시계방향의 회전이었고 회전속도가 높아짐에 따라 상하 운동이 관찰되지 않았고 총알의 회전 속도가 더 빨라졌다.

참고 자료

화공유체역학,2판 이태의ㅡ조영일 p225~396
화학공학대사전 집문사 p460
http://kdaq.empas.com/ 엠파스 열린검색
http://www.coretech21.co.kr
http://gallery.encyber.com/ 두산백과사전