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베르누이식의 응용: 벤츄리관 실험2025.11.151. 베르누이 원리 및 식 베르누이 원리는 정상상태의 비압축성 유체 흐름에서 기계적 에너지가 보존된다는 원리입니다. 유체의 속도가 증가하면 압력이 감소하고, 속도가 감소하면 압력이 증가합니다. 마찰이 없는 베르누이식은 오일러 방정식에서 유도되며, 정압, 동압, 위치에너지의 합이 일정함을 나타냅니다. 실제 유체 흐름에서는 마찰 손실을 고려한 수정된 베르누이식이 적용되며, 펌프 같은 기계적 일이 가해지는 경우도 고려할 수 있습니다. 2. 벤츄리관(Venturi Tube) 구조 및 원리 벤츄리관은 유량 측정 장치로, 내경이 변하는 투명 ...2025.11.15
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[A+보고서]한국기술교육대학교 기초기계공학실험 보고서 열유체 유량측정보고2025.05.041. 유량 측정 보고서에서는 벤투리관, 급확대관, 오리피스관, 엘보우 및 면적식 유량계를 이용하여 관의 내부를 흐르는 유체의 유동속도 및 유량을 측정하는 방법을 설명하고 있습니다. 각 유량계에서 측정된 차압을 베르누이 방정식에 적용하여 실험값과 실제의 값을 비교하는 방법으로 각 유량계의 보정계수를 구하는 내용이 포함되어 있습니다. 2. 유량 측정 이론 보고서에서는 유량, 연속방정식, 베르누이 방정식, Reynolds 수, Colebrook 공식, Navier-Strokes 방정식 등 유량 측정과 관련된 다양한 이론을 설명하고 있습니...2025.05.04
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오리피스 실험을 통한 토출계수와 레이놀즈 수 관계 분석2025.11.151. 오리피스(Orifice) 파이프의 두 플랜지 사이에 판을 끼워 통과 면적을 줄이는 조임 기구로, 베르누이의 법칙을 이용하여 면적이 좁아질 때 유체의 속도가 증가하고 압력이 감소하는 원리를 활용한다. 압력차를 측정할 수 있는 장치로, 연속방정식을 적용하여 이론 유량을 계산하고 실제 유량과의 비율인 토출계수(C₀)를 구하는 데 사용된다. 2. 베르누이 방정식(Bernoulli Equation) 정상상태에서 비점성, 비압축성인 이상유체의 흐름에서 속도, 압력, 높이의 관계를 역학적 에너지 보존 법칙을 바탕으로 나타낸 법칙이다. P₁...2025.11.15
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레이놀즈수 실험 결과 분석 및 유체 흐름 특성 연구2025.11.181. 레이놀즈수(Reynolds Number) 레이놀즈수는 유체의 흐름 특성을 나타내는 무차원 수로, 점성력과 관성력의 비를 의미한다. 본 실험에서는 Re = ρvD/μ 식을 사용하여 계산하였으며, 층류(Re<2000), 전이유동(2000≤Re≤4000), 난류(Re>4000)로 구분된다. 실험 결과 층류에서 980.006, 전이유동에서 2367.078, 난류에서 7907.604의 값을 얻었으며, 이는 이론값 범위에 완벽하게 부합하였다. 2. 유체 흐름의 형태 변화 유체의 흐름은 유속 증가에 따라 층류에서 난류로 변화한다. 층류는 ...2025.11.18
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부력 실험 결과 보고서: 아르키메데스 원리 검증2025.11.181. 부력(Buoyancy)의 원리 아르키메데스 원리에 따르면 유체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 그 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같다. 본 실험에서는 아크릴 실린더 잠수함을 물에 띄워 양성·중성·음성 부력을 관찰했다. 부력은 물체의 부피에 의존하며, 중성 부력에서는 부력과 중력이 균형을 이루어 물체가 정지 상태를 유지한다. 실험 결과 부력은 밀려난 유체의 무게로 계산되며, 유체의 밀도와 물체의 부피에 비례한다. 2. 중성 부력 측정 및 계산 중성 부력은 부력과 중력이 같을 때 발생하며, 이때 물체는 유체 내에서 정지한다. 실험에서...2025.11.18
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부체의 안정성에 대한 실험- 유체역학 에이플2025.05.061. 부체의 안정성 이번 실험은 부체의 안정성을 실험적으로 확인하는 것이 목적이었다. 실험에서는 부체의 무게중심, 부력중심, 흘수 등을 측정하고 이론적인 계산과 비교하여 부체의 안정성을 판단하였다. 실험 결과 부체의 무게중심이 높아질수록 불안정해지는 것을 확인할 수 있었다. 실험 과정에서 발생한 오차 요인으로는 실험 환경의 진동, 물의 흔들림, 측정 과정의 오차 등이 있었다. 향후 실험을 진행할 때는 이러한 오차 요인을 최소화하여 더 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 1. 부체의 안정성 부체의 안정성은 매우 중요한 문제...2025.05.06
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부체 안정성 실험: 경심과 무게중심 분석2025.11.161. 부력(Buoyancy) 유체에 잠긴 물체가 중력에 반하여 밀어 올려지는 힘으로, 물체가 밀어낸 부피만큼의 유체 무게와 같다. 아르키메데스의 원리에 따라 부력의 크기는 ρgV로 표현되며, 물체의 밀도가 유체보다 크면 가라앉고 작으면 떠오른다. 부력의 작용점을 부력중심이라 하며, 이는 물체가 밀어낸 유체의 무게중심에 해당한다. 2. 경심(Metacenter) 배가 기울어졌을 때 새로운 부력중심에서 수직으로 연장한 선이 배의 중심축과 만나는 지점. 경심이 무게중심보다 높으면 복원력을 받아 안정적이고, 낮으면 전복력이 발생하여 불안정...2025.11.16
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베르누이 유동 실험 보고서2025.11.141. 베르누이의 정리 다니엘 베르누이가 정리한 법칙으로, 유체가 규칙적으로 흐를 때 속력, 압력, 높이의 관계를 나타낸다. 유체에서의 에너지 보존 법칙을 발견한 것이며, 뉴턴의 운동 제2법칙 F=ma의 변형 버전이다. 베르누이 방정식은 p + (1/2)ρv² + ρgh = const로 표현되며, 마찰이 없고 비압축성, 비점성, 정상상태의 유체가 유선을 따라 흘러야 적용된다. 비행기 날개의 양력 발생 원리, 창문을 통한 바람의 흐름 등 일상적 현상에서 관찰할 수 있다. 2. 벤투리미터와 피토관 벤투리미터는 유동 속도를 측정하는 장치이...2025.11.14
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점성계수 측정 실험 보고서2025.11.171. 점성계수와 뉴턴의 점성법칙 점성계수는 유체의 흐름을 방해하려는 성질을 나타내는 물리량으로, 전단응력과 속도구배의 비례상수이다. 뉴턴의 점성법칙에 따르면 속도구배는 전단력에 비례하며, 그 비례상수를 절대점성계수라 한다. 단위는 [Pa·s]이고, 상온에서 물의 점성계수는 0.001[Pa·s]이다. 뉴턴유체는 속도구배와 전단응력이 선형관계를 가지며, 물, 공기, 오일 등이 해당한다. 2. Ostwald 점도계를 이용한 측정방법 Ostwald 점도계는 모세관을 통해 유체가 흐르는 시간을 측정하여 점성계수를 구하는 장치이다. 실험에서는...2025.11.17
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풍동 실험2025.05.021. 풍동 실험 풍동 실험은 상사의 법칙(Similarity law)에 근거를 둔 모형실험을 주목적으로 하는 것이다. 즉 실체물체를 축소하여 모형을 만들고 Reynolds number나 Mach number등의 무차원 수가 실체 경우와 같도록 실험조건을 설정하여 실험을 행하여 실제물체 주위의 유동현상을 규명하는 것을 주된 목적으로 한다. 본 실험에서는 저속 풍동으로 Cylinder를 가로지르는 균일한 비압축성 공기유동을 형성하여 Cylinder 주위에 형성된 압력분포를 측정하여 해당위치에서의 압력계수, 공기유속 그리고 형상항력(Fo...2025.05.02
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