레이놀지수 실험이론및 실험방법 결론

소개

레이놀지수 실험이론및 실험방법 결론

목차

실험 목적
실험 원리
실험 방법
실험 결과
고찰
결론
참고문헌

본문내용

1. 실험목적
유체의 흐름은 레이놀즈수에 따라 층류(laminar flow)와 난류(turbulent flow)로 나누어짐.
관내를 흐르고 있는 유체를 해석 하는 데는 유체 흐름이 어떤 상태인가를 아는 것이 중요.
레이놀즈수를 결정짓는 요인에는 유체의 밀도, 유체의 점성, 관의 안지름, 유체의 속도가 있음.
레이놀즈수를 결정짓는 요인들 중 유체의 속도를 변화시키면서 레이놀즈수에 따른 유체의 흐름을 눈으로 확인하는데 목적이 있음.
2. 실험원리
그림에서와 같이 유리관 안에 유체의 속도에 따라 유체의 흐름은 (a),(b),(c)와 같이 변함.
(a)층류 (b)천이(c)난류
*
그림과 같이 유체의 흐름을 결정짓는 요인은 유체의 속도가 있으며 그 외에도 유체의 밀도, 유체의 점성, 관의 안지름이 있음.
식 (1)은 레이놀즈수(Reynolds number)의 정의이다
······················(1)
레이놀즈수가 큰 유체의 흐름은 전형적으로 높은 속도 또는 낮은 점성으로 난류가 되기 쉽고, 점성이 크거나 낮은 속도로 움직이는 유체는 레이놀즈수가 작고 층류가 되기 쉽다. 관내의 레이놀즈수에 따른 유체의 유동은 다음과 같은 식이 성립한다.
(2)

3.실험방법
1.실험도구
(1) 임계 레이놀즈수 측정용 물탱크
(2) 지름 20mm 유리관 및 유량조절밸브
(3) 착색액 용기 및 가는 관
(4) 유량 측정용 탱크 및 저울
(5) 초시계(stop watch)
(6) 고속 사진기
2.실험순서
(1) 물탱크 내의 물을 흔들림 없이 안정시킨 후 관 끝에 있는 밸브를 조금씩 열어 관내의 물을 흘려보낸다.
(2) 착색액을 관내에 공급한다. 이때 유체 흐름에 따라 염료액의 양을 적당히 조절한다.
(3) 밸브의 개도를 점차 크게 하여 난류가 된 순간에 밸브개도를 고정한채 유체 흐름을 사진촬영하고 물의 유량 및 온도를 측정한다.
(4) 이 상태에서 밸브를 조금씩 닫아서 층류로 다시 되었을 때 (3)과정과 같이 촬영 및 측정을 한다.
(5) 이렇게 과정 (3)과 (4)를 5번씩 반복하여 측정의 신뢰성을 높인다,
5. 실험결과
층류
난류
층류와 난류의 사진형상
3번 층류
3번 난류
4번 층류
4번 난류
6. 고찰
유리관을 흐르는 유체의 유속이 빠를수록 난류에 가까운 형태가 되고,유속이 작을수록 층류의 형태를 보인다.
실험순서 (3)과 (4)의 과정을 반복한 결과 거의 같은 유량에서 층류와 난류가 나타났다.

참고자료

· 없음