[이동현상실험] Flow Visualization Experiment 결과레포트 (단국대)

소개

단국대 화학공학과 전공생
모든 실험 과목 A+ 받은 레포트입니다.
실험 결과 해석, 교안 문제 , 고찰 작성

목차

1. 실험목적
2. 변수설정
3. 실험 결과
4. 결과값의 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
(1) 유동가시화 실험장치를 사용하여 유체의 흐름을 파악하고, 유체역학적으로 어떠한 의미가 있는지 알아본다.
(2) 다양한 모양의 장애물을 설치하여, 장애물을 통과하는 유체의 흐름을 관찰한다.
(3) Reynolds Number에 따른 유동장의 차이를 관찰하고, Reynolds Number의 물리적 의미를 이해한다.

2. 변수 설정

1) 독립 변수
- 유체의 유량, 장애물의 유무

2) 종속 변수
- 레이놀즈 수, 유동(경계층, 정체점, 박리점 및 후류)

3) 통제 변수
- 실험 환경 조건(실험실 내 온도, 압력, 습도), 장치의 수평, 정상상태, 유체의 온도

4. 결과값의 고찰
이번 실험에서 유체의 흐름을 경계층, 정체점, 박리점, 후류로 구분하여 유체의 흐름을 관찰하였다. 각 구간의 유체학적 의미는 다음과 같다.

▶경계층
유체가 고체 표면과 접촉할 때 발생하는 얇은 층으로, 유체의 속도가 고체 표면에서 0에서 자유류 속도로 점진적으로 증가하는 영역이다. 이 경계층 내에서는 점성 효과가 지배적이며, 유체의 흐름이 고체 표면에 영향을 받는다. 경계층의 두께와 특성은 유체의 점성, 속도, 고체 표면의 거칠기 등에 따라 달라진다. 경계층은 유체의 저항과 열전달에 중요한 역할을 한다.

▶정체점
정체점은 유체가 고체 표면에 충돌하여 속도가 0이 되는 지점을 말한다. 이 지점에서는 유체의 운동 에너지가 압력 에너지로 변환되어 압력이 최대가 된다.

참고자료

· 단국대학교 이동현상실험 교안
· James O. Wilkes, University of Michigan. Fluid Mechanics for Chemical Engineers: with Microfluidics, CFD, and COMSOL Multiphysics 5, 3rd Edition. n.p.: Pearson, 2018.