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레이놀즈수 측정 실험 결과보고서2025.11.141. 레이놀즈수(Reynolds Number, Re) 유체의 관성력과 점성력의 비로 정의되는 무차원수로, 유체의 흐름을 층류와 난류로 구별하는 지표이다. 레이놀즈수는 관의 직경, 유체의 평균속도, 밀도, 점도 등으로 계산되며, 값이 클수록 난류 특성이 강해진다. 임계 레이놀즈수는 층류에서 난류로 전이되는 지점에서의 값을 의미한다. 2. 유체의 흐름 형태(층류, 전이류, 난류) 층류는 Re<2100 영역으로 유체가 평행하게 흐르며 혼합이 거의 없는 상태이다. 난류는 Re>4000 영역으로 불규칙적이고 빠른 유속을 나타내며 강한 혼합현...2025.11.14
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[기계공학]베르누이, 경계층 유동 실험 예비레포트2025.01.171. 유동 내 물체에 작용하는 항력과 양력 정상유동에서만 베르누이 방정식이 적용 가능하며, 마찰 효과는 무시할 수 없다. 베르누이 방정식은 유선을 따라 운동하는 유체 입자의 힘 평형으로부터 유도할 수 있으므로 축일이 있는 기계장치가 포함된 유동 영역에서는 적용할 수 없다. 또한 압축성 유동이나 열전달이 있는 유동에서도 베르누이 방정식을 적용할 수 없다. 2. 경계층 유동 경계층은 물체 표면과 가까운 점성의 영향이 큰 영역을 의미한다. 유체의 속도가 물체 표면에서 0이 되고 점진적으로 자유류 속도에 도달하는 영역이 경계층이다. 경계층...2025.01.17
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일반물리학실험(1) 10주차 부력실험2025.05.091. 부력 이번 실험을 통해 유체에 잠긴 물체에 작용해 위로 떠오르게 하는 힘인 부력에 대해 알아보고, 유체 속으로 잠기는 동안 Force Sensor에 작용하는 장력의 변화를 측정하여 유체의 밀도를 계산하는 법을 익히도록 한다. 이때 부력이 추와 유체의 밀도에 어떠한 영향을 받는지 알아볼 것이다. 2. 압력의 변화 깊이에 따른 압력의 변화를 이해하고, 부력과 아르키메데스의 원리에 대해 학습한다. 3. 유체의 밀도 측정 원통형 추의 장력을 이용하여 부력을 측정하고, 이를 통해 유체의 밀도를 계산하는 방법을 익힌다. 4. 오차 분석 ...2025.05.09
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연속체 지배 방정식2025.05.061. 연속체 역학 연속체 역학은 물질을 연속적인 물체(연속체)로 가정하고 뉴턴의 제2법칙과 같은 기본 역학 법칙을 적용하여 유용한 정보를 해석하는 것입니다. 연속체는 물체를 더 작은 요소로 무한히 나누어도 각각의 요소가 전체 물질의 성질을 유지하는 물질을 의미합니다. 2. 뉴턴의 제2법칙 뉴턴의 제2법칙은 힘이 질량과 가속도의 곱이라는 단순한 의미가 아니라, 외력의 합(좌변)과 물체의 관성력(우변)이 평형을 이룬다는 의미입니다. 물질의 미소요소가 받는 관성력은 체적력, 표면력, 직선력으로 나타낼 수 있습니다. 3. 응력-변형률 관계...2025.05.06
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[물리학실험] 액체와 기체의 압력 결과보고서 A+2025.01.201. 보일의 법칙 실험 1에서는 온도가 일정할 때, 압력과 부피의 곱이 항상 일정하다는 보일의 법칙을 확인해 보는 실험이었다. 실험 결과 V_1 대 1/P의 그래프는 직선에 가깝다는 것을 알 수 있었다. 이는 점들을 이은 선을 봤을 때 직선에 가까운 것을 보면 알 수 있다. 이 그래프의 x축은 1/P이고 y축의 값은 V인데 이 값이 직선이라면 부피와 압력을 곱한값이 일정하다는 결론을 가능하게 한다. 즉 P(V_1 + V_0) = const, V_1 = const * 1/P - V_0 라는 뜻이다. 온도가 일정할 때 부피와 압력은 서...2025.01.20
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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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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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열교환기 실험: 열전달 원리 및 효율 분석2025.11.181. 열전달의 기본 원리 열전달은 온도 차이에 의해 고온에서 저온으로 열이 이동하는 현상입니다. 전도는 물체 내 입자 상호작용으로 열이 전달되며 Fourier 법칙(Q=-kA dT/dx)으로 표현됩니다. 대류는 유체 움직임으로 열이 전달되고 Q=hA(Tf-Ts) 식을 따릅니다. 복사는 물질 없이 직접 열이 전달되는 형태입니다. 열교환기는 이러한 열전달 원리를 이용하여 온도가 다른 두 유체 간 효율적인 열 이동을 가능하게 하는 장치입니다. 2. 열교환기의 흐름 패턴 병류(평행류) 흐름에서는 고온과 저온 유체가 같은 방향으로 흐르며 입...2025.11.18
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화학공학실험 A+ 보고서_유체역학_예비 보고서2025.01.131. 유체 흐름 제어 및 관찰 이 실험의 목표는 다양한 조건에서 유체의 흐름을 제어하고 관찰하는 것입니다. 실험과 레이놀즈 수 계산을 통해 층류와 난류의 차이를 이해하고, 각 실험 요소가 레이놀즈 수에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 것입니다. 2. 유체의 정의 및 특성 유체는 전단 응력 또는 외부 힘에 의해 계속 변형되는 물질입니다. 점성도는 유체가 흐르지 않으려는 정도를 나타내며, 전단 응력은 물체에 변형이 생길 때 변형이 생기는 단면과 평행한 방향으로 작용하는 힘입니다. 정상 상태는 유체의 흐름이 시간의 변화에 따라 바뀌지 않는...2025.01.13
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과도 과정의 연속방정식과 제1법칙 유도2025.11.161. 연속방정식 전 과정이 t 시간 동안 발생할 때 연속방정식은 dm/dt + Σme - Σmi = 0으로 주어진다. 이는 개방계에서의 질량보존 원리를 나타내며, 시간에 따른 계 내 질량의 변화는 유입 질량과 유출 질량의 차이로 표현된다. 연속방정식은 열역학 시스템에서 질량 흐름을 분석하는 기본 방정식이다. 2. 과도 과정의 제1법칙 과도 과정에 대한 제1법칙은 에너지 보존의 원리를 나타내며, 시간 동안 발생하는 에너지 변화는 에너지의 유입과 유출의 합으로 표현된다. 에너지 변화 = 에너지의 유입량 - 에너지의 유출량으로 정의되며,...2025.11.16
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