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유체의 물성치 측정2025.05.081. 유체의 물성치 측정 이 실험의 목적은 유체의 유동을 파악하기 위해 유체의 물성치인 밀도와 점도를 측정하는 것입니다. 비중계를 이용하여 물과 글리세린의 밀도를 측정하고, 세관식 점도계 원리의 장치를 통해 물과 글리세린의 점도를 간접적으로 측정하여 레이놀즈 수를 계산하고 유동 형태와의 관계를 고찰하는 것입니다. 2. 유체의 비중(Specific Gravity) 비중은 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타내는 것으로, 일반적으로 액체는 4°C 물을, 기체는 21°C 공기를 기준으로 합니다. 비중은 유체의 밀도를 물의 밀도로 나눈 ...2025.05.08
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이중관 열교환기 실험: 향류와 병류 열전달 특성 분석2025.11.151. 열교환기 기본 원리 열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열 벽을 통해 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치입니다. 고온유체의 방출열량은 저온유체의 흡수열량과 같으며, 총괄 열 전달계수 U와 로그평균 온도차 LMTD를 이용하여 열량을 계산합니다. 이중관 열교환기에서는 내관과 외관의 유체 흐름 방식에 따라 향류와 병류로 구분되며, 각각의 열전달 특성이 다릅니다. 2. 향류와 병류 비교 향류는 두 유체가 반대 방향으로 흐르는 방식이고, 병류는 같은 방향으로 흐르는 방식입니다. 실험 결과에 따르면 향류가 병류보다 높은 열효율을 보일...2025.11.15
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유체 마찰 손실 실험 보고서2025.11.171. 유체의 기본 개념 및 분류 유체는 기체, 액체, 증기를 총괄하며 작은 전단응력을 받아도 연속적으로 변형되는 물질입니다. 점성은 유체 층 사이의 상대 운동을 방해하는 유체 마찰이며, 유체는 점성의 유무에 따라 점성 유체와 비점성 유체로, 압축의 유무에 따라 압축성 유체와 비압축성 유체로 분류됩니다. 층류는 유속이 느릴 때 측방향 혼합이 없이 인접한 유체층이 미끄러지듯 지나가는 흐름이고, 난류는 유속이 빨라지면서 입자가 불규칙한 형태로 흐르는 무질서한 흐름입니다. 2. 레이놀즈 수와 마찰계수 레이놀즈 수는 다양한 유체 흐름을 구별...2025.11.17
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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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관을 통한 유체마찰 실험 결과보고서2025.11.141. 뉴턴 유체(Newtonian Fluid) 뉴턴 유체는 일정한 온도와 압력에서 전단응력과 전단변형률 사이에 선형 관계를 유지하는 유체입니다. 물, 공기, 기름 등 대부분의 일반적인 유체가 뉴턴 유체에 해당하며, 점도가 전단속도에 무관하게 일정한 특성을 가집니다. 본 실험에서는 뉴턴 유체가 관을 통해 흐를 때의 유동 특성과 압력 손실을 측정하고 분석합니다. 2. 압력 손실(Pressure Drop) 유체가 관을 통해 흐를 때 마찰에 의해 발생하는 압력의 감소를 압력 손실이라고 합니다. 이는 유체의 점도, 유속, 관의 길이와 직경,...2025.11.14
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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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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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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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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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[화학공학실험] 유체역학 실험 예비보고서2025.05.061. 유체의 흐름 유체의 흐름은 층류, 천이, 난류로 구분된다. 층류는 유체입자들이 층상 또는 판상을 이루며 매끄럽고 질서정연하게 이동하는 유동이며, 난류는 유체입자들이 무작위한 3차원 속도변동을 일으키며 매우 불규칙하게 이동하는 유동이다. 천이는 층류와 난류가 공존하는 유동이다. 레이놀즈 수는 이러한 유동 영역을 결정하는 매개변수로, 관성력과 점성력의 비이다. 2. 베르누이 정리 베르누이 정리는 비압축성 이상유체의 정상유동에서 유체가 갖는 기계적 에너지를 나타낸 식이다. 유체의 단위 질량당 운동 에너지, 위치 에너지, 유동(압력)...2025.05.06
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