유체유동 결과보고서(학부 실험)

목차

1. 서론
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험결과분석 및 고찰
6. 결론

본문내용

요 약 (Abstract)
Reynolds number 구하기 실험은 주어진 정보(유체의 밀도, 점도)와 측정값(질량 유량)을 이용하여 직접 Reynolds number를 구하여 Reynolds number가 의미하는 바가 무엇인지 이해해보고, 또한 이 Reynolds number와 마찰계수 간의 관계를 확인해 보는 것이다. 실험에서 눈으로 확인할 수 없는 유체의 흐름을 잉크의 흐름을 통해 직접 관찰하고, 유체의 흐름 영역 중 어느 영역에 속하는지 미리 예측을 한 뒤 실험을 통해 측정한 질량 유량을 밀도와 관의 면적을 이용하여 Reynolds number를 구한 뒤 실제 어느 유체 영역인지 비교해본다. 실험 결과를 보면 유체의 질량 유량이 증가할수록 평균 유속이 증가하며 관의 지름이 일정한 상태에서는 Reynolds number도 증가한다. 그러나 Reynolds number가 증가하면 마찰 계수는 감소한다는 결과를 나타낸다.
손실두 구하기 실험은 다양한 관의 부속품 전후에 나타나는 압력 강하와 유속 변화를 토대로 베르누이 방정식을 이용하여 손실두를 구해보는 것이다. 측정하고자 하는 관의 밸브를 열어 충분히 물이 흐르게 한 뒤 마노미터를 이용하여 압력 차를 측정하고, 질량 유량을 계산한다. 베르누이 방정식에서 펌프의 영향과 위치 에너지 항을 무시하여 변형한 식을 이용하여 손실두를 구할 수 있는데, 평균 유속이 클수록, Reynolds number가 클수록, 더욱 난류일수록 손실두가 큰 값을 갖는다는 것을 알 수 있다.

1. 서론
유체의 흐름은 층류와 난류, 그리고 그 사이의 영역인 전이 영역으로 구분된다. 이 유체의 흐름을 판단할 수 있는 근거로서 무차원수인 Reynolds number가 있는데, 이는 관의 지름, 유체의 밀도, 점도, 평균 유속에 의해 결정된다. 일반적으로 매끈한 원형 관에서 Re < 2100 이면 층류, 2100 < Re < 4000 이면 전이영역, Re > 4000 이면 난류로 생각한다. 본 실험에서 우리는 유체의 흐름 양상을 먼저 예측 한 뒤, 실험을 통해 측정한 값을 토대로 Reynolds number를 구하여 미리 예측한 흐름과 서로 맞는지 비교해 볼 것이다.

참고자료

· 없음