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유체역학 실험 - 유체유동 실험(Reynolds Number 및 손실두 측정)
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1. 실험제목 : 유체유동 실험(Reynolds Number 및 손실두 측정)
2. 실험일자 :
3. 실험방법
- Reynolds Number 측정실험
① 수조를 준비하고 수조 내부에 긴 관을 배출관과 연결하여 물이 유속을 가지며 배출될 수 있는 실험 장치를 준비한다.
② 실험장치의 수조에 물을 가득 채우고 수온을 측정한다
③ 물의 유속은 수조로부터 물을 빼내는 밸브를 통해 조절한다. 밸브를 열기전 잉크를 먼 저 흘려보내지 않는다.
④ 밸브를 열어 수조안에 설치된 관에 물이 흐르도록 한다. 이때 동시에 수조에 물을 채우 지 않도록 한다.
⑤ 잉크를 흘려보내고 완전발달흐름(fully developed flow)이 이루어지는 지점을 관 길이 의 2/3지점으로 가정하고 유체의 흐름이 발달된 후 질량유속을 측정한다.
⑥ 배출되는 물을 30초 동안 별도의 수조에 담아 30초간 배출된 물의 질량을 측정하여 질 량유속을 구한다. 질량 측정시 수조의 무게를 반드시 빼야한다.
⑦ 유속을 조절하여 층류, 전이영역, 난류에 대해 각각 2회씩 실험한다.
⑧ 위의 과정을 거쳐 얻은 물성치를 이용하여 Reynolds Number를 계산하고 흐름의 종류 에 따른 이론값의 범위와 비교해본다.
- 손실두 측정실험
① 별도로 고안된 펌프를 이용한 유체 수송 장치의 전원을 켠다.
② 상단기준 2번째 관인 벤츄리관으로만 물이 흐를 수 있도록 밸브를 열고 다른 관의 밸브는 모두 닫는다.
③ 전자식 마노미터를 이용하여 벤츄리관 도입 전 후의 압력차(압력강하)를 측정한다.
④ 벤츄리관을 통과하는 배출되는 물을 30초간 별도의 수조에 담아 질량유속을 계산한다. ⑤ 같은 방법으로 상단기준 3번째인 축소관 및 4번째인 직관에서의 질량유속과 압력차를 측정한다.
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2014.03.27
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