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수평관 흐름의 마찰손실 실험 분석2025.11.151. 마찰손실과 압력강하 수평관 내 유체 흐름에서 관벽과의 표면마찰으로 인해 발생하는 압력강하를 측정하는 실험이다. 베르누이 식을 적용하여 두 지점의 압력차를 마노미터의 수두 높이차로 측정하고, 이를 통해 마찰손실을 계산한다. 실험 결과 유량이 증가할수록 압력강하가 증가하는 비례관계를 확인했으며, 5회 반복 실험에서 평균유속과 마찰손실의 관계를 분석했다. 2. 레이놀즈 수와 흐름 영역 레이놀즈 수는 층류와 난류를 구분하는 무차원 매개변수로, 관내 흐름에서 Re≤2100은 층류, 2100<Re<4300은 전이영역, Re≥4300은 난...2025.11.15
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단위조작실험 A+ 레포트 수평관 흐름의 마찰손실2025.01.271. 수평관 흐름의 마찰손실 이번 실험에서는 회차별로 유량을 달리해가며 유체인 물의 수두 높이 차를 측정해 평균 유속과 압력강하, 마찰손실, fanning의 마찰계수를 구하였다. 또한 유량에 따른 레이놀즈 수도 구해 유체의 흐름이 층류, 전이영역, 난류 중 어디에 해당하는지도 확인하였다. 마지막으로 레이놀즈 수를 이용해 마찰계수의 이론값을 구해서 실험값과 비교해보았다. 2. 마찰계수 이론값 계산 마찰계수의 이론값을 구하는 데 사용할 수 있는 공식은 흐름 양상에 따라 다르다. 만약 레이놀즈 수가 2100 이하인 층류 흐름일 경우에는 ...2025.01.27
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Orifice Meter & Venturi Meter 유량 측정 실험2025.11.131. 베르누이 방정식 및 에너지 수지 정상상태 흐름에서 유체의 에너지 보존을 나타내는 베르누이 방정식은 압력수두, 위치수두, 속도수두의 합이 일정함을 의미한다. 에너지 수지 방정식은 유입과 유출 지점에서 단위 질량당 에너지가 동일하다고 가정하며, 마찰이 없는 비압축성 유체의 경우 압력 변화와 속도 변화의 관계를 정의한다. 실제 공정에서는 마찰로 인한 에너지 손실을 고려하여 배출계수를 도입해 이론값과 실험값의 차이를 보정한다. 2. 차압식 유량계의 원리 및 특성 차압식 유량계는 관 내부에 압력 강하를 발생시키는 기구를 설치하여 전후 ...2025.11.13
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화공실1 고체 열전도도 측정 결과보고서2025.01.131. 열 전달 메커니즘 열 전달 메커니즘에는 전도, 대류, 복사가 있다. 전도는 연속체 내에 온도구배가 있을 때 열이 이동하는 것이며, Fourier 법칙을 따른다. 대류는 유체의 흐름과 관련된 열 전달이며, 자연대류와 강제대류가 있다. 복사는 전자기파에 의한 에너지 전달이다. 2. Fourier 법칙 Fourier 법칙은 열 흐름 속도와 온도구배 사이의 비례관계를 나타낸다. 열 흐름 속도 q = -k(dT/dx), 여기서 k는 열전도도이다. 3. 열 저항 열 전도를 방해하는 성질로, 열 저항이 클수록 열 전달률이 감소한다. 접촉 ...2025.01.13
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기계공학실험Ⅱ 열전달 실험 A+ 보고서2025.11.151. 열전도(Thermal Conduction) 고체나 정지된 유체를 통한 열전달 현상으로, 물질의 고유한 특성값인 열전도계수(Thermal conductivity)에 의해 결정된다. 본 실험에서는 1차원 정상상태 조건 하에서 Fourier's law를 적용하여 구리와 STS 시편의 열전도계수를 측정했다. 구리의 열전도계수는 905.415 W/m·K, STS는 65.364 W/m·K로 구리가 훨씬 높은 열전도성을 보였다. 시간이 지날수록 온도 차이가 증가하여 정상상태에 접근하는 경향을 관찰했다. 2. 대류열전달(Convective ...2025.11.15
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[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 Orifice meter & Venturi meter 결과레포트2025.01.221. 오리피스 미터 오리피스 미터는 유체가 흐르는 파이프 내부에 얇은 판 형태의 오리피스 플레이트를 삽입하여 유량을 측정하는 장치입니다. 실험을 통해 오리피스 미터에서 무차원 배출계수가 0.65~0.72 사이의 값을 가지는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한 유량이 증가할수록 배출계수가 감소하는 경향을 보였습니다. 2. 벤츄리 미터 벤츄리 미터는 유체가 흐르는 파이프 내부가 점진적으로 부드럽게 좁아졌다가 다시 넓어지는 구조를 가진 장치로, 유량을 측정할 수 있습니다. 실험 결과 벤츄리 미터의 무차원 배출계수는 0.63~0.67 사이의...2025.01.22
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이중관 열교환기의 열전달 특성 분석2025.11.181. 이중관 열교환기 이중관 열교환기는 내관과 외관으로 구성되어 있으며, 고온 유체와 저온 유체가 서로 다른 관을 통해 흐르면서 열을 교환한다. 본 실험에서는 내관 내경 15mm, 외경 15.88mm, 외관 내경 40mm, 길이 1500mm의 이중관 열교환기를 사용하였다. 향류와 병류 두 가지 흐름 방식으로 운영되며, 밸브 조작을 통해 흐름 방향을 제어한다. 온수는 외관과 내관 사이로 흐르고 냉수는 내관을 통해 흐른다. 2. 열전달률 및 총괄 열전달계수 열전달률은 질량유량, 비열, 입출구 온도차를 이용하여 계산되며, 냉수와 온수 각...2025.11.18
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레이놀즈 수를 이용한 유체 흐름 특성 분석2025.11.181. 레이놀즈 수(Reynolds Number) 레이놀즈 수는 유동에서 관성력과 점성력 간의 관계를 나타내는 무차원수이다. Re = ρVD/μ로 계산되며, 2000 이하일 때 층류, 2000~4000 사이일 때 천이흐름, 4000 이상일 때 난류를 나타낸다. 유속, 관의 직경, 유체의 밀도와 점성계수에 의해 결정되며, 유속이 빠를수록 레이놀즈 수가 커져 난류가 되고, 유속이 느릴수록 층류가 된다. 2. 층류(Laminar Flow) 유체 입자가 층을 이루며 매끄럽게 운동하는 흐름으로, 점성력이 관성력에 비해 지배적이다. 염료가 일직...2025.11.18
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반응현상 고정층 유동층 실험2025.01.161. 고정층과 유동층의 mechanism 고정층이란, 용기 내에 고체 입자를 충전해서 고정된 층을 말한다. 유체의 속도를 증가시키면 고체 입자는 움직이지 않아 입자 층의 높이는 변하지 않고 압력 강하는 조금 더 변하는 상태를 말한다. 유동층이란, 용기 내에 분립체가 유체의 일정한 유속에 따라 형성하여 이동하는 층을 말한다. 유속을 조금씩 증가시키면, 압력 강화와 개별 입자에 대한 항력이 증가하며, 입자들이 움직이기 시작하고 유체 중에 현탁된다. 2. 고정층 및 유동층에서 압력손실과 유체의 유동조건과의 관계 고정층에서 압력 강하는 E...2025.01.16
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열전달 실험 예비레포트: 열전도 계수 측정2025.11.181. 열전달(Heat Transfer)의 기본 개념 열전달은 온도차가 존재할 때 발생하는 에너지의 흐름으로, 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 단위 시간당 전달된 열을 열전달률(J/s=W)이라 하며, 단위 면적당 열전달률을 열유속(Heat Flux, W/m²)이라 한다. 열은 전도, 대류, 복사 세 가지 방식으로 전달되며, 이들은 동시에 발생하지만 전달량의 차이만 존재한다. 2. 열전도(Conduction)와 Fourier's Law 열전도는 입자 간 접촉을 통해 열이 전달되는 현상으로, 고체에서 가장 뚜렷하게 나타난다. ...2025.11.18
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