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울산대학교 전공실험I 유체역학 실험 레포트2025.01.171. 베르누이 방정식 베르누이 방정식에 의하면 밀도가 일정하고 점성이 없는 유체가 정상유동을 할 때 유선을 따라서 세 가지 기계적인 에너지의 합은 일정하게 유지된다. 그러나 실제 유체가 유동할 때에는 유체의 점성 때문에 기계적인 에너지를 잃게 되므로 하류로 갈수록 세가지 수두의 합은 점차 줄어들게 된다. 이 실험에서는 단면적이 변하는 유동 통로에서 속도와 압력의 변화를 측정하여 베르누이 방정식의 물리적 의미와 적용 한계를 이해하고 에너지 방정식의 개념을 이해하고자 한다. 2. 운동량 원리 이 실험은 유체의 유동이 물체에 부딪쳐 굴절...2025.01.17
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Hagen-Poiseuille 식의 응용: 액체 점도 측정 실험2025.11.151. Hagen-Poiseuille 식 유체 흐름의 운동량 수지식과 기계적 에너지 수지식(Bernoulli 식)을 이용하여 유도되는 식으로, 수평인 원형관 내를 지나는 완전발달된 정상상태의 비압축성 유체 흐름에 적용된다. 이 식은 압력차와 유량 간의 관계를 나타내며, 점도에 대해 정리하면 모세관 점도계의 원리로 적용되어 액체의 점도 측정에 보편적으로 사용된다. 2. 점도(Viscosity) 측정 상대적으로 움직이는 유체의 인접한 층 사이에서 발생하는 내부 마찰력을 정량화하는 물성으로, 모세관 점도계를 이용하여 측정된다. 실험에서 2...2025.11.15
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유체의 점성 측정 방법 및 원리2025.11.151. 점도계를 이용한 점성 측정 점도계는 유체의 점성을 측정하는 도구로 오스왈드 점도계, 낙구 점도계, 회전 점도계 등 여러 종류가 있습니다. 점도계를 이용하여 유체의 점성을 측정할 때는 유체의 온도와 압력 등을 고려해야 하며, 이를 통해 정확한 점성값을 얻을 수 있습니다. 2. 모세관 점도계의 원리 모세관 점도계는 작은 관을 이용하여 유체의 점성을 측정하는 방법입니다. 모세관을 통해 유체를 밀어낼 때 걸리는 시간을 측정하여 점성을 계산하며, 이는 유체의 분자 간 인력과 관련이 있습니다. 3. 회전 점도계의 측정 원리 회전 점도계는...2025.11.15
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유체 마찰 손실 실험 결과 보고서2025.11.141. 유체의 정의 및 분류 유체는 정지 상태에서 접선력과 전단력을 견디지 못하고 이러한 힘을 받으면 모양이 연속적으로 변하는 물질이다. 점성에 따라 뉴턴 유체(전단응력이 변형률과 정비례)와 비뉴턴 유체로 분류되며, 압축성에 따라 압축성 유체와 비압축성 유체(밀도 변화 무시)로 분류된다. 2. 베르누이 법칙 비뉴턴, 비압축성의 이상적인 유체에서 압력, 속도 및 위치 에너지 사이의 근사적 관계식으로, 유체 역학의 기본 원리를 설명한다. 이 법칙은 유체의 에너지 보존을 나타내며 유동 현상 분석에 중요한 역할을 한다. 3. 벤츄리 미터 현...2025.11.14
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[A+ 결과보고서] 뉴턴 액체의 점도 측정 실험2025.01.241. 전단응력 외부에서 힘이 작용하면 재료 내부에는 이에 저항하는 힘이 생기는데, 이를 응력이라고 한다. 전단응력은 면에 나란하게 작용하는 응력을 의미한다. 전단응력은 속도구배에 비례하고, 이 속도구배를 작게 하는 방향으로 전단응력이 작용한다. 2. 뉴튼 유체와 비뉴튼 유체 전단응력이 유체 속도의 변화율(속도 구배)과 선형적인 관계를 나타내는 기체나 액체같은 유체를 뉴튼 유체라고 하고, 고분자 용액처럼 선형적 관계를 나타내지 않는 유체를 비뉴튼 유체라고 한다. 3. 점도 점성은 유체의 끈끈한 성질을 뜻하며, 유체의 흐름에 대한 저항...2025.01.24
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[단위조작실험]Hagen-poiseuille식의 응용(A+)2025.05.021. Hagen-Poiseuille 식의 응용 Hagen-Poiseuille 식은 긴 원통형 파이프를 통해 흐르는 층류에서 비압축성 및 뉴턴 유체의 압력 강하를 제공하는 물리 법칙입니다. 이 식은 유체의 점도로 인한 압력 강하를 나타내며, 유체가 비압축성이고 뉴턴 유체라는 기본적인 가정을 가지고 있습니다. 그러나 실제 흐름은 직경보다 긴 일정한 원형 단면의 파이프를 통해 흐르는 층류이며, 임계 값을 초과하는 속도 및 파이프 직경을 사용할 경우 실제 유체 흐름은 난류가 되어 Hagen-Poiseuille 식으로 계산한 것보다 더 큰 ...2025.05.02
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파이프 유동실험 2 (급축소관) 레포트2025.05.051. 베르누이 방정식 베르누이 방정식은 단일 와이어에 대한 가정으로 비압축성, 정상 상태, 점성력, 에너지 교환이 있습니다. 베르누이 법칙의 특징은 기준점에 대한 높이(h)가 위치 에너지, 유체가 흐르는 속도(v)가 운동 에너지, 압력(p)이 일(에너지)을 의미한다는 것입니다. 이 세 가지 에너지의 합은 어느 한 지점에서나 같습니다. 파이프 내부 유동에서 점성력을 무시하면 큰 오차가 발생합니다. 점성력을 고려한 베르누이 방정식은 마찰 손실 항이 추가됩니다. 2. 레이놀즈 수 층류 유동에서는 유체 입자가 층을 형성하고 안정된 유선을 ...2025.05.05
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침강과 항력계수 실험 결과 분석2025.11.151. 침강속도 및 종말속도 글리세롤 내에서 유리구슬과 지르코니아 구슬의 침강속도를 측정하는 실험. 종말속도는 입자가 더 이상 가속되지 않고 일정한 속도로 낙하할 때의 속도를 의미. 실험 결과 지르코니아 구슬 3mm, 5mm, 10mm의 종말속도는 각각 1.9555cm/s, 5.0594cm/s, 17.8414cm/s이고, 유리구슬은 0.5595cm/s, 1.5638cm/s, 5.7211cm/s로 측정. 입자의 지름이 클수록, 밀도가 클수록 종말속도가 빨라짐을 확인. 2. 항력계수 및 Stokes 법칙 항력계수는 유체환경에서 물체의 저...2025.11.15
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강제대류 열전달 실험(surface Temp,Inner temp)(고찰 多)2025.04.261. 열전달 열전달은 온도 차에 의하여 일어나는 에너지의 이동을 말하며, 하나의 물질 또는 두 물질 사이에 온도 차가 발생할 때 발생한다. 이러한 열은 항상 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 대류는 유체의 운동이 존재할 때, 표면과 이와 다른 온도를 가지고 운동하고 있는 유체사이에서 발생되는 열전달이다. 유체의 열전달에서는 전도와 유체유동이 복합적으로 영향을 준다. 유체유동이 빠를수록 대류 열전달은 커지며, 특히 집단적 유체유동은 고체표면과 유체와의 열전달을 증가시키고 열전달률의 예측을 어렵게 한다. 2. 뉴턴의 냉각법칙 ...2025.04.26
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침강과 항력계수 실험 결과 분석2025.11.121. 종말속도(Terminal Velocity) 침강하는 구 입자가 처음에는 가속도를 가지다가 항력에 의해 가속도가 감소하여 일정해지는 속도를 종말속도라고 한다. 중력장에서 입자에 작용하는 중력, 부력, 항력이 평형을 이루어 가속도가 0이 될 때의 속도이다. 본 실험에서는 구간 2~4의 평균값을 이용하여 종말속도를 구했으며, Glass bead와 Zirconia bead의 크기별로 측정하였다. 입자의 크기가 커질수록 종말속도는 빨라지는 경향을 보였다. 2. 항력계수(Drag Coefficient)와 레이놀즈 수(Reynolds Nu...2025.11.12
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