Reynolds Number 측정(레이놀드 수 측정)

소개글

화학공학- 유체역학의 레이놀드에 관한 실험 레포트

목차

1. 실험 제목 : Reynolds Number 측정
2. 실험 목적
2. 실험 목적
4. 실험기구 및 시약
5. 실험방법
6. Data 정리
7. 계산 과정
8. 결론 및 고찰
9. 관찰사항

본문내용

1. 실험 제목 : Reynolds Number 측정

2. 실험 목적
유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류(laminar flow)와 난류(turbulent flow), 그리고 전이영역(transition region)에 대한 유체흐름(flow of fluid) 의 특성을 관찰한다.

3. 실험 이론
흐름상태에는 층류와 난류의 두 가지 유동상태가 있고 이것을 구별하기 위한 매개변수는 Reynolds 수 라는 무차원군을 사용한다. 유동상태에는 관로에 발생하는 손실과 밀접한 관 련이 있고, 예를 들면 관로내의 유체를 보내는데 필요한 펌프동력을 구하기 위해서는 이 관계를 명확히 해 두는 것이 중요하다.

그러면 관로내의 유동상태와 Reynolds 수의 관계에 대하여 Reynold가 행한 실험으로부터 설명해 보면 아래 그림에 나타난 Reynold의 실험에서 유리 관내의 유동상태를 조사하기 위해서 별도의 가느다란 관으로부터 유색잉크를 주입하여 유선의 가시화 관찰을 통하여 분류해본다.

수평한 유리관에 유체가 흐르게 하고 그 입구에 잉크가 흐를 수 있는 노즐을 장치하여 유량의 변화에 따르는 잉크의 흐름을 관찰하였을 때, 속도가 적을 때는 잉크는 일직선 모양 으로 흐르며, 어느 속도 이상이 되면 잉크가 관 전체에 퍼져 버리는 현상이 나타났다.
아래 그림에서 (a)의 경우는 유속이 느린(유량이 작은) 경우, 유체가 관내의 축을 따라 층을 이루면서 평행하게 흐르는데,이런 유동을 층류유동(laminar flow) 또는 점성유동(viscous flow) 이라한다. 잉크가 어떤 속도 즉, 임계속도(critical velocity)를 넘으면 유체는 소용돌이 (와류)를 이루면서 흐르기 때문에 관 전체에 잉크가 퍼질 때의 흐름을 난류유동(turbulent flow)이라 하고 유체의 입자는 주유동방향을 가로지르는 불규칙한 운동을 하며 불규칙한 형태로 유체입자들끼리 혼합되는 형상을 갖는다.

참고 자료

없음