Reynolds Number 실험_결과레포트 [A+]

소개글

Reynolds Number 실험_결과레포트 [A+]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

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

본문내용

피 유속값을 이용해 다음 식에 따라 계산해보자. 계산의 결과를 Table 6.에 나타내었다. 이를 이론적인 흐름의 형태에 따른 값의 범위가 나와 있는 Table 7. 과 비교하여 실험의 정확도를 비교해 보자.
: 유체의 점성계수 (), : 유체의 밀도 ()
: 흐름의 평균 부피 유속 (), : 관의 직경 ()
: 관의 단면적 (), : 평균 길이 유속 ()
계산 과정에서 Table 1에서 물의 밀도는 8에서 0.99985 인데 위의 식에서 필요한 밀도의 단위는 이기 때문에 다음과 같은 과정을 통해 단위를 변환시킨다.
각 형태의 레이놀즈 수를 구하는 계산 과정은 다음과 같다.
- 층류
- 전이영역
- 난류
흐름의 형태
레이놀즈 수
층류
1090.90
전이영역
3872.71
난류
7454.51
Table 6. 레이놀즈 수 실험 결과값
흐름의 형태
레이놀즈 수
층류
< 2000
전이영역
2000 < < 4000
난류
4000 <
Table 7. 흐름의 형태에 따른 레이놀즈 수 의 범위
Table 7의 이론적인 값과 Table 6 에서의 우리 조가 구한 의 결과값을 비교해보면 층류와 전이영역, 난류 모두에서 이론적 범위에 해당하는 것을 볼 수 있으며, 실험은 성공적으로 마무리되었다고 할 수 있다.
4. Conclusion
이번 실험은 Reynolds Apparatus를 이용해 기기 안에 물을 가득 채운 후 잉크를 흘려보내 유체(물)의 속도에 따른 유체의 흐름 형태를 관찰하고 그 부피유속을 계산해 값을 도출해내는 실험이었다. 는 유체의 흐름에 영향을 미치는 요소인 유체의 밀도와 유속, 관의 직경과 면적, 유체의 점성계수 및 동점성 계수를 모두 포함하는 수이기 때문에 유체의 흐름을 파악하는 데 매우 중요한 무차원수라는 것을 알게 되었다.
우리 조가 측정한 유속은 층류와 전이영역, 난류 모두에서 이론적 범위와 맞았기 때문에 비교적 성공적인 실험이었지만 의 범위 자체가 매우 넓기 때문에 매우 정확히 실험했다고 할 수는 없다. 오차가 생겼다고 생각하는 원인들은 우선 유속을 측정할 때 기구를 사용하는 것이 아니라 사람이 직접 시간을 재고 비커에 물을 담아 부피를 재었기 때문에 반복해 실험하였지만 불가피한 오차가 생겼을 것이라고 생각한다. 또한 유체의 흐름 형태 중 특히 전이영역과 난류는 육안으로 어떤 형태인지 판단하는 것이 매우 어려웠다.
또한 초반에는 유속을 일정하게 유지하였음에도 불구하고 잉크의 흐름이 층류였다가 갑자기 흐름이 밑으로 가라앉으면서 퍼지는 형태를 띠어서 당황하였다. 이러한 현상이 생긴 이유는 잉크가 물보다 밀도가 크기 때문에 가라앉은 것도 있고, 처음에 잉크 밸브를 조금씩 열어서 잉크를 조금씩만 나오게 했어야 했는데 너무 한번에 많이 열어서 과도한 양의 잉크가 나와서 느린 유속이 잉크의 양을 견디지 못했기 때문에 잉크가 가라앉으며 관의 아랫부분에 남아서 흐르지 않은 것이라고 생각한다.
5. Reference
[1] 유동훈, 유체공학의 공학원리, 새론, 1997 - Helmholtz의 온도에 따른 물의 점성계수 계산식

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