"레이놀즈수" 실험 결과레포트

소개글

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
본 실험은 유체가 관을 따라 흐르는 모양을 관찰함으로서 이에 대한 유체역학적 근사성을 이해하고 Reynolds number를 결정한 후 흐름형태와의 상관관계를 확인하는 것을 목적으로 진행되었다. 실험 전, Reynold’s apparatus의 유체 흐름을 정상상태 즉 일정한 유량을 갖도록 만든 후 잉크 조절 밸브와 유량 밸브를 조절해가며 실험을 진행하였다. 층류, 전이영역, 난류의 흐름으로 보이는 지점에서의 유량을 각각 5번씩 측정하여 실험의 재현성을 높였다. 이 때 유량은 일정시간(5s)동안 흐른 물의 부피 값을 이용해 구하였고, 식(2)에 대입하여 유속을 계산하고 이를 Table 1~3에 정리하였다. 그 후 식(3)을 이용해 Reynolds number를 결정하고 이론 흐름 형태와 관측 흐름 형태를 Table 5~7에 비교 정리하였다. Figure 6에서는 유체의 평균 흐름속도에 대한 Reynolds number의 관계를 확인할 수 있다.
또한 3. Result & Discussion-(2) Discussion에서는 본 실험에서 발생할 수 있는 오차 원인에 대해 논의하고자 한다. 이러한 오차원인을 보완해 실험을 진행한다면 더 정확한 실험값을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

<중 략>

(2) Discussion
2. Experiment -(2) 실험 방법과 같이 실험 시작 전 물을 충분히 틀어 Reynolds apparatus내부를 정상상태 흐름으로 만든 후, 착색액 조절 밸브와 유량 밸브를 조절하여 유속에 따라 유체의 흐름 형태가 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 관측 결과 층류, 전이영역 그리고 난류로 판단되는 유속에서의 유량을 일정시간(5s)동안 측정하였다. 그 결과는 Table 1~3.에 정리하였으며 속도가 느릴수록 층류에 가깝고, 물의 흐름 속도가 빠를수록 무질서하게 흐르는 난류의 흐름형태를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
또한 Table 5~7에서는 앞에서 구한 평균 유속을 이용하여 Reynolds Number를 계산하고, 값에 따른 흐름을 이론 흐름형태로 설정하여 실제 관측 흐름과 비교하였다.

참고 자료

2020년 단위 조작 이론 및 실험1 실험노트, 5-7p
노병준 외 1명, 2006, “유체역학”, 동명사, p1-3
김장호 외 1명, 1998, “유체역학 및 기계”, 지구문화사, p85-88
James O. Wilkes, 2008, “화학공학유체역학”, 한산, 128~134P, 510~512P