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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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제트반동 실험: 유체 분류의 운동량과 터빈 깃의 상호작용2025.11.151. 제트반동(Jet Reaction) 제트반동은 압력을 받는 유체로부터 기계적 일을 추출하는 방법으로, 유체를 가속시켜 고속의 분류(jet)를 생성한다. 이 분류는 터빈의 깃으로 향하며, 깃에 충돌할 때 분류의 운동량 변화로 인한 충격량이 발생하여 터빈을 회전시킨다. 실험에서는 물의 분류가 평판 깃 또는 반구형 깃에 부딪힐 때 발생하는 힘을 측정하고, 제트에 의한 힘으로 추가 이동한 거리를 측정하여 힘을 정량화한다. 2. 운동량과 충격량(Momentum and Impulse) 제트반동 실험에서 핵심은 유체 분류의 운동량 변화이다....2025.11.15
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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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풍동 실험을 통한 유체 유동 특성 분석2025.11.151. 풍동 실험의 목적 및 원리 풍동 실험은 유체 중에 잠겨 있는 물체 둘레의 유동 양식을 관찰하고, 물체에 작용하는 양력과 항력, 점성작용의 양식을 파악하는 실험이다. 비행기, 자동차 등 이동체와 건물, 다리 등 정적 지지물이 공기로부터 받는 저항을 이해하기 위해 수행된다. 본 실험에서는 아음속 풍동을 통해 풍동 내부의 유동 특성 및 물체 주위의 압력 분포를 측정하여 기본적인 사항을 습득한다. 2. 건축물의 내풍 설계 초고층 건물, 공항 관제탑, 관광타워 등 현대 건축물은 강도상의 안전성뿐만 아니라 거주성과 사용성이 중요해지면서 ...2025.11.15
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레이놀즈 수 결과 레포트 과제2025.05.111. 레이놀즈 수 레이놀즈 수는 유체가 관을 통해 흐르는 모양을 나타내는 무차원 수로, 관성력과 점성력의 비율을 나타낸다. 낮은 레이놀즈 수에서는 점성력이 지배적인 층류 유동이 나타나고, 높은 레이놀즈 수에서는 관성력이 지배적인 난류 유동이 나타난다. 이 실험에서는 레이놀즈 수 측정을 통해 유체의 유동 특성을 관찰하고자 하였다. 2. 층류와 난류 층류는 점성력이 지배적인 유동으로 낮은 레이놀즈 수에서 나타나며, 평탄하고 일정한 유동 패턴을 보인다. 난류는 관성력이 지배적인 유동으로 높은 레이놀즈 수에서 나타나며, 불규칙한 와류가 발...2025.05.11
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유동(Streamlines) 가시화(Visualization) 실험 보고서2025.01.171. 유동 가시화 유동 가시화는 속도, 압력, 밀도 및 온도 등 우리 눈에는 보이지 않는 유동 정보의 공간 분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 실험 방법입니다. 정성적 유동 가시화 기법에는 수소기포법과 연기를 이용한 방법이 있으며, 정량적 유동 가시화 기법에는 입자영상 속도계측(PIV)과 레이저 도플러 속도계(LDV) 등이 있습니다. 2. 구 형상 유동 구 형상에서는 전면에 정체점이 존재하며, 측면에 나타나는 박리점을 시작으로 후류 영역이 존재합니다. 후류 영역에서는 와류라 불리는 회전 유체 덩어리가 형성됩니...2025.01.17
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단일구의 침강속도 실험 결과 분석2025.11.181. 종말속도(Terminal Velocity) 정지한 유체 내에서 외력인 중력으로 인해 침강하는 물체에 작용하는 힘들의 합이 0이 되었을 때 물체가 도달하는 속도. 본 실험에서는 매스실린더의 200-400ml 구간(길이 7cm)을 종말속도 구간으로 설정하여 측정했으며, 물에서 작은 구 0.484483 m/s, 큰 구 0.685185 m/s, 혼합용액에서 작은 구 0.217861 m/s, 큰 구 0.469066 m/s의 값을 얻었다. 2. 항력계수(Drag Coefficient) 유체 내에서 물체가 받는 저항을 정량화하기 위해 사용...2025.11.18
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실 생활 속의 베르누이 방정식2025.05.071. 베르누이 방정식 베르누이 방정식은 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합이 항상 일정하다는 에너지보존 법칙의 또 다른 표현이다. 베르누이 방정식은 연속방정식으로 질량보존의 법칙을 유체에 적용한 식이다. 검사체적에 단위시간당 유입되는 유체질량과 유출되는 유체질량은 같다. 2. 실생활 속 베르누이 방정식 예 실생활 속 베르누이 방정식의 예로는 야구 커브 볼, 골프공의 딤플, 비행기의 양력 등이 있다. 야구 커브 볼은 공의 회전으로 인해 공기압력 차이가 발생하여 공이 휘어지는 현상이다. 골프공의 딤플은 바람이 지나면서 압력을 불규칙하게...2025.05.07
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Jet impact 결과 레포트 과제2025.05.111. Jet Impact(분사충격) Jet Impact(분사충격)은 고압의 유체를 노즐(nozzle)등을 통해 분사함으로써 에너지를 얻는 기술이다. 보통, 수력 발전소에서 전기를 발생시키는 등 유체의 운동량을 이용하여 동력(power)을 얻기 위함이다. 본 실험을 통해서 유체(물)이 좁은 공간을 통해 분출될 때 발생하는 힘에 대해서 이해하고 이를 측정 및 계산하여 구하는 방법과 이를 실생활에서 활용할 수 있는 능력을 기른다. 2. 실험 목표 ① 속도를 가진 유체와 힘에 대한 이해 ② 물체에 가해지는 분사 충격과 힘의 변화 측정 ③ ...2025.05.11
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유속 측정 및 마찰계수 측정2025.01.171. 유체 유체란 현저한 유동성을 나타내는 물체를 의미하며, 기체와 액체의 총칭으로서 사용되는 경우도 있다. 유체는 고체에 비해 변형하기 쉽고 어떤 형상도 될 수 있으며, 자유로이 흐르는 특성을 지닌다. 유체의 운동을 다루는 분야를 유체역학이라 하는데, 여기서 특히 문제가 되는 것은 점성과 압축성이다. 2. 유량 유량이란 단위 시간에 흐르는 유체의 양을 말하며, 부피 유량과 질량 유량이 있다. 부피 유량은 단위면적당 단위시간에 통과하는 유체의 부피를 뜻하고, 질량 유량이란 단위면적당 단위시간에 흐르는 유체의 질량을 뜻한다. 3. 베...2025.01.17
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