레이놀즈 유동실험

소개글

레이놀즈 수에 따른 유동의 변화를 직접 관찰해 보는 실험

목차

1. 실험이론
1) 레이놀즈 수
2) 레이놀즈 수에 따른 유동
3) 입구길이

2. 실험 방법
1) 유동 관찰 및 조절
2) 유량 측정
3) 계산 및 토의

3. 실험결과
1) 고정값
2) 측정값

4. 실험결과 분석 및 고찰
1) 조별 토의
2) 개인적 고찰

본문내용

2. 실험 방법
① 유동 관찰 및 조절
잉크를 관 속으로 흘려보내주어서 유동의 흐름을 시각화하고 밸브를 통해 관 속 유체의 속도를 조절하여 층류, 천이류, 난류를 형성시켜줍니다. 또한 유체는 온도에 따라 밀도, 점성 등의 물성치가 변하기 때문에 온도계를 통하여 유체의 온도를 측정하여줍니다.

② 유량 측정
층류, 천이류, 난류중 측정하고 싶은 유동이 만들어졌으면 그 조건을 유지한 채로 유량을 측정하여줍니다. 유량측정은 대략 30초 동안 관에서 빠져나온 물을 받아 그 부피를 시간으로 나누어 주어 단위의 유량을 얻어냅니다. 이 때 한번만으로는 정확하지 않을 수 있으므로 같은 조건에서 2회 이상 실시 후 평균값으로 구해줍니다.

③ 계산 및 토의
각 유동에 따른 유량을 통하여 관 속에서의 유체의 속도를 계산하여 주고 각 물성치(밀도, 점성계수)를 온도에 따라 보간법으로 구해준 뒤 레이놀즈 수를 계산하여 이론값과 비교하여줍니다. 또한 실험 중 발생할 수 있는 오차의 원인에 대하여 조원들과 토의하여 봅니다.

< 중 략 >

4. 실험결과 분석 및 고찰
(1) 조별 토의
실험이 끝난 직후 조원들과의 토의결과 여러 오차의 원인을 생각해냈습니다. 직접적인 요인들로 유량을 측정하는 물통이 아래쪽에 고무마개로 인하여 수평이 맞지 않고 정확한 시간을 측정하기도 어려웠으며 줄자로 읽은 높이가 정확할 수 없기 때문에 부피 값이 정확하게 측정되지 않았다는 것입니다.

참고 자료

Phillip M. Gerhart & Andrew L. Gerhart & John I. Hochstein, Munson's Fluid Mechanics 유체역학 제 8판(강동진 외 8명 옮김), 퍼스트북, 2018, pp. 375~377(파이프유동과 유동특성), 378~380(입구길이와 완전발달유동), 734(물의 물성치)
http://blog.naver.com/bagazi37/220844189342 (입구길이와 점성효과)
http://blog.naver.com/bagazi37/220844189342 (입구길이의 속도분포)