[A+] 부산대 기계공학응용실험 제트의 유동장 측정실험 보고서

소개글

"[A+] 부산대 기계공학응용실험 제트의 유동장 측정실험 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
1) 실험목적
2) 이론적배경

2. 본론
1) 실험장치의 구성 및 방법
2) 실험방법

3. 결론
(1) 높이차와 거리별 유속 측정
(2) 거리별 표면압력 분포 측정

4. 참고문헌

본문내용

1. 서론
1) 실험목적
유체의 유동장의 속도를 측정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있다. 본 실험에서는 피토관을 이용하여 유체의 높이차와 거리에 따른 유동장의 속도를 측정하고, 압력센서를 이용하여 거리별 표면 압력분포를 측정하여 2차원 노즐에서 분사되는 제트 유동의 구조를 파악하고 피토관의 사용방법을 익히고 측정된 자료를 분석한다.

2) 이론적배경
① 난류강도
난류 유동이란 속도가 시간에 따라 불규칙적으로 급격하게 변하는 유동을 말한다.

② 제트 유동의 일반적인 특성
노즐을 통하여 분출되면서 주위의 유체보다 국소적으로 높은 속도를 가지는 유동을 제트(jet)라 하며, 여기서는 정지된 공간 내로 분사되는 제트에 대한 실험을 수행한다. 제트가 분사되면 그림 1.1에서 보는 바와 같이 중심선상에서의 속도가 최대이고 폭 방향으로 갈수록 속도가 감소되어 속도가 영으로까지 떨어진다. 이때 제트의 폭은 하류로 갈수록 넓어지고 최대 속도의 크기는 감소된다. 또한, 가장자리로부터는 주변의 유체가 유입된다. 이러한 제트가 하류로 갈수록 넓어지는 정도를 나타내는 척도는 분류반복(jet half width)을 사용하는데, 그것은 제트 하류의 임의의 위치에서 최대 속도의 반이 되는 속도 크기를 가지는 거리를 측정하여 연결한 선이다. 그 외에도 제트가 가지는 유동의 특성을 나타내는 것으로는 아래와 같은 것이 있다.

• 퍼텐셜코어(potential core) : 노즐 출구로부터 시작하여 균일속도가 유지되는 구간
• 유입(entrainment) : 주변의 유체가 제트의 가장자리를 통해 끌려오는 현상
• 자체유사 : 하류방향으로 가면서 속도 및 난류강도 등의 무차원 분호가 변하지 않는 현상

③ 피토관의 작동원리
피토관(pitot tube)은 구조가 비교적 단순하면서도 정확한 유속 측정이 가능하여 지금까지도 널리 사용되고 있다. 피토관은 여러 가지 형태를 가지며 전형적인 예를 그림 1.2에 나타내었다.

참고 자료

기계공학 응용실험(개정판), 청문각
기계공학 응용실험의 수업자료 (King’s law)
유체역학 8판 ( 저자 BRUCE R.MUNSON )