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항력 및 유동가시화 실험 보고서2025.11.131. 항력 측정 항력은 유체가 고체와 맞닿았을 때 발생하는 반력으로, 객체와 유체 사이에서 작용하는 수직방향의 힘입니다. 항력은 객체의 형상, 크기, 속도, 유체의 밀도와 점성에 영향을 받으며, 압력 분포의 차이가 항력을 발생시킵니다. 실험에서는 회류수조에 다양한 형태의 기둥(사각기둥, 원기둥, 익형)을 설치하고 RPM을 변화시켜 항력을 측정했습니다. 측정 결과 사각기둥이 가장 큰 항력을 보였고, 익형이 가장 작은 항력을 나타냈습니다. 2. 항력계수 항력계수는 물체가 유체를 통과하면서 발생하는 항력을 설명하는 무차원 상수로, 공식은...2025.11.13
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항력 및 유동가시화 실험 보고서2025.11.131. 항력(Drag Force) 항력은 유체가 고체와 맞닿았을 때 발생하는 반력으로, 객체와 유체 사이에서 작용하는 수직방향의 힘입니다. 객체의 형상, 크기, 속도, 유체의 밀도와 점성에 영향을 받으며, 압력 분포의 차이가 항력을 발생시킵니다. 항력계수는 물체의 형상과 유체의 특성에 따라 다르게 나타나며, 실험을 통해 측정할 수 있습니다. 유선형에 가까울수록 항력이 작아집니다. 2. 항력계수(Drag Coefficient) 항력계수는 물체가 유체를 통과하면서 발생하는 항력을 설명하는 무차원 상수입니다. 공식은 Cd = F/(0.5ρ...2025.11.13
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Matlab의 PIVlab을 이용한 PIV 분석 실험 보고서2025.04.261. PIV 데이터 분석 PIV 촬영을 통해 얻은 사진을 프로그램을 이용하여 데이터 처리 과정을 알아내고 수행할 수 있었다. PIVlab 프로그램을 사용하여 이미지 불러오기, Masking, PIV 설정, 분석, 보정, 속도장 확인 등의 과정을 거쳤다. 또한 MATLAB에서 데이터 파일을 불러와 그래프 가공을 위한 코딩을 수행하여 속도 분포를 시각화하였다. 2. PIV 실험 결과 및 고찰 PIV 실험 결과를 그래프로 나타내고 필요 없는 부분을 제거하여 관의 모습과 속도 분포를 더 잘 보이도록 하였다. 실험 과정에서 배운 내용을 토대...2025.04.26
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광학기기를 사용한 유동장 측정2025.05.071. PIV(Particle Image Velocimetry) PIV의 기본 원리는 촬영영상에서 물입자의 운동궤적을 추적하고 입자화상을 취득하기 위하여 유동장의 비중과 거의 동일한 특수 추적 입자(tracer particle)를 선정하여 투입한다. Cylindrical 렌즈를 이용하여 레이저 평면광을 만들어 입자에 레이저 광선을 투영하여 반사시켜 주어진 시간간격 동안 유체와 같이 움직인 입자들의 변위정보를 조사한다. CCD 카메라와 같은 화상입력장치를 평면광에 수직으로 설치하여 입자화상을 정밀하게 촬영하여 취득하게 된다. 촬영한 변...2025.05.07
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[기계공학]풍동 유동가시화 실험 예비레포트2025.01.171. 유동 내 물체에 작용하는 항력과 양력 움직이는 유체의 경우 물체 표면에서 점성의 영향으로 인해 접선 방향으로 작용하는 전단력과 물체의 표면과 수직 방향으로 작용하는 힘인 압력이 존재한다. 이때 전단력과 압력이 합쳐진 합력의 유동 방향 선분을 항력(drag)이라고 한다. 항력은 유동 방향으로 가해지는 힘이기 때문에 마찰과 같이 유동을 방해하는 현상들을 발생시킨다. 양력은 항력의 유동 방향에 수직으로 작용하는 성분이다. 양력은 물체의 흐름 방향에 대한 경사각, 물체의 면적, 흐름 속도, 유체 밀도 등에 따라 정해진다. 2. 연기 ...2025.01.17
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유동 가시화2025.05.071. 유동 가시화 유동 가시화는 유체의 흐름을 가시적으로 관찰하는 기법으로, 주로 비접촉 방식으로 유동을 교란시키지 않고 전체 유동장을 관찰할 수 있다. 이번 실험에서는 수소기포 발생법을 사용하여 다양한 형상을 통과하는 유동의 모습을 관찰하였다. 실험 결과, 원형과 유선형 물체 주변에서는 유동이 물체 형상을 따라 흐르는 모습을 보였지만, 사각 평판 주변에서는 유동과 물체의 충돌로 인해 복잡한 와류가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유선형 물체의 경우 받는 각도에 따라 유동 패턴이 달라지는 것을 관찰하였다. 이를 통해 유동은 ...2025.05.07
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와류 예비보고서2025.05.021. 와류의 개념과 종류 및 특성 와류는 유체의 흐름 중 일부가 본류와 반대 방향으로 소용돌이치는 현상을 말한다. 와류에는 자유와류, 강제와류, 랭킨와류 등이 있다. 자유와류는 유체만 회전하고 에너지 소모가 없는 회전운동이며, 중심 속도가 외곽보다 빠르다. 강제와류는 유체와 유체입자 모두 회전하며 에너지가 열로 변환되어 소실된다. 외곽 속도가 중심보다 빠르다. 2. 와류의 실험 방법 와류 실험은 수조에 물을 1/3 채우고 Vortex unit을 40-80 rpm으로 회전시켜 수두차, 압력차, 상승체적 등을 측정한다. 와류 반경에 따...2025.05.02
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단위조작이론실험_레이놀즈 수 실험_결과레포트2025.01.171. 레이놀즈 수 실험 레이놀즈 수 실험은 유속의 변화를 주어 유체의 유동을 눈으로 관찰하여 보고 각각 층류, 전이 영역, 난류인지를 판단한 후에 그에 따른 레이놀즈 수를 결정하여 보는 실험이다. 실험을 통해 구한 레이놀즈 수와 이론적인 레이놀즈 수를 비교해보았을 때, 폭넓게 보아 대부분 범위 내에 들어갔지만 분명 오차가 존재한다. 이러한 오차의 이유는 측정 방법에 있다고 생각한다. 2. 유속 측정 방법 우리는 유속을 측정할 때, 비커에 물이 500mL까지 채워지는 시간을 측정하여 구했다. 하지만 이러한 방식으로 유속을 구하면 유속...2025.01.17
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Reynolds Number 결과레포트 [A+]2025.01.221. 레이놀즈 수 본 실험은 Reynolds Apparatus를 이용해 유체가 관을 통하여 흐르는 모양을 관찰하고 각 흐름별로 유량, 유속을 측정해 레이놀즈 수를 계산하여 이론적인 레이놀즈 수와 비교하는 실험이다. 실험 결과 층류, 전이영역, 난류로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였고 이러한 경향성은 이론과 잘 부합하였다. 또한, 층류와 전이영역은 이론과 부합하는 레이놀즈 수가 나왔지만, 난류는 이론에서 벗어난 레이놀즈 수가 나왔다. 이를 통해 실험에 오차가 발생하였음을 알 수 있었다. 2. 유체 흐름 관찰 유체의 흐름 형태는 유...2025.01.22
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efflux time 실험2025.01.161. 유체 유출 시간 측정 실험을 통해 탱크로부터의 액체 유출 시간을 이론치와 실험치를 비교하였다. 관의 길이와 내경에 따른 유출 시간 측정 결과, 관의 길이가 길어질수록 이론치와 오차가 적어지는 것을 확인하였다. 또한 관의 내경이 넓어질수록 실험치와 이론치의 비율이 1에 가까워져 오차가 감소하는 것을 확인하였다. 2. 유체 점도 계산 실험을 통해 측정한 유체 유출 속도를 이용하여 층류와 난류 조건에서 점도를 계산하고 이론값과 비교하였다. 실험 결과, 관의 내경이 넓어질수록, 유체의 점도가 높아질수록 실험값과 이론값의 오차가 감소하...2025.01.16
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