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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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침강과 항력계수(A+)2025.05.021. 침강 현상 이번 실험은 단일구 입자의 침강 현상에서 유체의 점도와 항력계수와 입자 레이놀즈수의 관계를 구하는 것을 목적으로 하였다. 실험에서는 glass bead와 zirconia bead를 지름 3mm, 5mm, 10mm의 다른 크기와 종류의 입자를 3회씩 반복하여 침강시켰다. 이를 통해 입자의 크기와 밀도에 따른 침강 속도, 유체 점도, 레이놀즈 수, 항력계수 등의 관계를 분석하였다. 2. 유체 점도 실험에서는 Stokes 침강 이론을 적용하여 종말 속도를 이용해 유체의 점도를 구하였다. 입자의 크기가 증가할수록 유체 점도...2025.05.02
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충전층 흐름의 압력 강하 실험 분석2025.11.151. 충전층과 압력 강하 충전층은 화학공정에서 기체흡수탑, 증류, 반응기, 여과기 등에 사용된다. 충전층 내에서 유체가 공극으로 흐르며, 이를 모세관 모델로 해석한다. 압력 강하는 Kozeny-Carman 식으로 표현되며, Re가 1000 이상일 때는 모든 영역에서 사용 가능한 Ergun 식을 적용한다. 실험에서 평균유속이 증가할수록 압력차가 커지는 것을 확인했으며, 유속 10.28~19.77cm/s 범위에서 압력차 3~10mmHg가 측정되었다. 2. 초기 유동화 속도 초기 유동화 속도는 고정된 충전 입자가 유동하기 시작하는 속도이...2025.11.15
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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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오리피스 미터와 벤츄리 미터의 원리 및 실험2025.11.181. 차압식 유량계(Differential Pressure Flow Meter) 비압축성 유체가 관 내부를 흐를 때 베르누이 방정식이 성립된다. 관의 특정 지점에서 면적을 축소시키면 유체의 속도는 증가하고 압력은 감소한다. 차압식 유량계는 조임기구를 설치하여 전후의 압력차와 유량의 관계로 유속을 구한다. 구조가 단순하고 내구성이 뛰어나며 오차가 1~2%로 정확하다는 장점이 있으나, 와류로 인해 안정적인 흐름 형성을 위해 일정 길이 이상의 선형 구간이 필요하다. 2. 오리피스 미터(Orifice Meter) 다른 조임기구보다 설치가 ...2025.11.18
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[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 Reynolds number 결과레포트2025.01.221. 레이놀즈 수 이 실험은 유체가 원통형 관을 통해 흐르는 모습을 관찰하여 각 흐름마다 어떠한 특징을 띠는지 알아보고 레이놀즈수를 구하는 식을 이용해 유체의 레이놀즈수를 구해볼 수 있으며, 눈으로 판단한 특성과 레이놀즈수 값을 비교하여 흐름에 따른 유체역학적 근사성을 이해하고 Reynolds Number가 의미하는 바를 이해하는데 목적을 두고 있다. 실험을 통해 구한 실험값을 토대로 구한 레이놀즈 수는 층류의 경우 1180.2로 Re<2100 범위를 만족하였고, 전이영역의 경우 3724.19로 2100≤Re≤4000 범위 안에 존...2025.01.22
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단일구의 침강속도 예비레포트2025.11.181. 항력(Drag Force) 유체 내부에서 물체가 움직이거나 흐르는 유체 내에서 정지해 있을 때 유체에 의해 저항받는 힘입니다. 형상항력은 마찰항력과 압력항력의 합으로 표현되며, 뉴턴의 제3법칙에 의해 물체 운동의 반대 방향으로 나타납니다. 항력 방정식은 Fd = (1/2)ρv²AC_D로 표현되며, 여기서 C_D는 항력계수, A는 물체의 단면적, v는 속도, ρ는 유체의 밀도입니다. 단일구의 경우 단면적은 πD²/4를 사용합니다. 2. 레이놀즈 수(Reynolds Number) 유체 흐름의 상태를 정의하기 위한 무차원 수로, 관...2025.11.18
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Reynolds Number 예비레포트 [A+]2025.01.221. 유체(fluid) 유체(fluid)는 일반적으로 형상이 정해지지 않아 변형이 쉽고 흐를 수 있는 물질을 말한다. 유체는 액체와 기체, 플라즈마까지 통틀어서 부르기도 한다. 유체역학에서 유체는 전단응력(shear stress)이나 외부 힘(external force)이 작용할 때, 연속적으로 변형되는 물질을 의미한다. 유체는 점성과 압축성을 기준으로 각각 분류할 수 있다. 2. 유체에 작용하는 힘 유체에 작용하는 힘에는 관성력(inertial force)과 점성력(viscous force)이 있다. 관성력은 관성에 의한 힘을 말...2025.01.22
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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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23-2 아주대 전산열유체역학 Project 3(Flow over a two-dimensional vehicle)2025.01.291. 자동차 주위 유동 자동차 주위 유동은 높은 레이놀즈 수의 비압축성 난류 유동이다. 자유유동이 자동차 주위를 흐르면서 자동차 표면의 특정 위치에서 유동 박리가 일어나며, 박리된 유동은 자동차 뒤에 후류를 형성한다. 유동 박리 이후 후류 영역의 낮은 압력으로 인해 자동차 뒤쪽 표면은 앞쪽 표면보다 낮은 압력을 형성하고 항력을 만들어낸다. 2. 계산 영역 및 수치해석 방법 계산 영역은 자동차의 형상을 참고하여 설정하였으며, 강의노트의 설정을 사용하였다. 레이놀즈 수는 자동차의 높이와 자유유동 속도로 정의하였고, k-epsilon 난...2025.01.29
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