Reynolds Number 결과레포트 [A+]

소개

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
본 실험은 Reynolds Apparatus를 이용해 유체가 관을 통하여 흐르는 모양을 관찰하고 각 흐름별로 유량, 유속을 측정해 레이놀즈 수를 계산하여 이론적인 레이놀즈 수와 비교하는 실힘이다.
먼저, 물이 overflow line까지 채워지고 잉크까지 넣은 Reynolds Apparatus의 수조에 온도계를 넣어 물의 온도를 측정해주었다. 그 뒤, 밸브를 이용해 유량을 조절하면서 유량에 따른 각 흐름의 형태를 관찰하였다. 또한, 각 흐름에서 실린더에 물 500ml를 채우는데 걸리는 시간을 측정하였다. 물의 부피와 측정한 시간을 이용해 구한 평균 유속과 측정한 온도에서의 물의 밀도와 점도를 이용해 레이놀즈 수를 구해주었다.
실험 결과 층류, 전이영역, 난류로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였고 이러한 경향성은 이론과 잘 부합하였다. 또한, 층류와 전이영역은 이론과 부합하는 레이놀즈 수가 나왔지만, 난류는 이론에서 벗어난 레이놀즈 수가 나왔다. 이를 통해 실험에 오차가 발생하였음을 알 수 있었다. 실험의 오차 원인으로는 수조 내 수온의 온도 변화, 잉크의 문제, 정상 상태 가정의 오차, 유속 측정 과정에서의 오차를 생각할 수 있었다.

2. Experiment
(1) 실험기기
① Reynold’s Apparatus
Reynold’s Apparatus는 유리관, 밸브, 잉크, 수조로 이루어진 기구로, 레이놀즈 수를 측정하는데 사용된다. 잉크를 주입해주면 배관을 통해 흐르면서 아주 가는 필라멘트를 형성하는데, 이 필라멘트 모양을 통해 유체 흐름 유형을 알 수 있다.

② Stop watch
Reynold’s Apparatus에서 물 500ml가 배출되는데 걸리는 시간을 측정한다.

(2) 실험시약
① 파란색 잉크
Reynold’s Apparatus에 넣어 필라멘트를 형성하고 유체 흐름의 형태를 육안으로 확인할 수 있게 해준다.

참고자료

· 2024 단위조작 이론 및 실험 1 실험노트 5~7p
· 윌키스의 화학공학 유체역학 3rd edition 19~21p, 69p, 122~123p
· MSDS
· Fluid Flow Measurement 3rd edition, 2014, 19~29p