1) 유체가 관을 통해 흘러갈 때 흐름 형태에 따른 영향을 이해한다.
2) 층류(Laminar)와 난류(Turbulent Flow)의 흐름 형태를 육안으로 확인한다.
3) Reynolds Number와 유체의 흐름간의 관계를 이해한다.
4) 유체 내에 물체가 위치했을 때 흐름에 미치는 영향을 육안으로 확인한다.
2. 총 론
이 실험은 유속에 따른 흐름의 형태를 알아보고 흐름의 형태와 레이놀드 수와의 관계를 알아보는 실험이다. 또한 각각의 흐름에 물체를 투입하여 물체가 흐름의 형태에 미치는 영향을 알아보는 실험이다.
3. 실험 이론
① 유량 : 관 속으로 유체가 흐를 경우 흐르는 방향에 직각인 임의의 단면을 단위 시간에 흐르는 유체의 양
② 평균유속 : 직경이 D인 원형 관에서 부피유속을 흐름의 단면적으로 나누면 평균 유속을
구할 수 있다.
③ Reynolds Number
유체의 흐름 상태는 유로의 모양과 유체의 성질에 따라 달라진다.
원관에 유체가 흐를 경우 관의 내경과 평균유속, 유체의 밀도와 점도로서 나타낼 수 있으며
다음과 같이 레이놀즈 수(Reynolds Number, )를 정의한다.
흐름종류흐름조건Re. Number 범위Laminar FlowNo macroscopic mixing
Velocity in macroscopic steady flow is constant at any point Transition Region
(전이영역 또는 임계영역)Turbulent FlowMixing by eddy motion between the layers
4. 실험 방법
1) 장치에 호스를 연결해서 물을 흘려보낸다.
2) 관의 밸브를 조절하여 정상상태에 도달할 때까지 기다린다.
3) 물의 세기를 달리하며 그 유량을 측정하고 유속을 계산한다.
4) 각각의 물의 세기에서 잉크를 흘려보내 그 모양을 관찰한다.
5) 관의 중앙에 서로 다른 모양의 물체를 설치하여 물체의 앞․뒷부분에서 잉크의 흐름을 관찰한다.
2013.05.10
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