유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)

소개글

유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 순서

4. 실험 장치및시약

5. 결론

6, 고찰

본문내용

가 있었을 것이다.
(6) 관이 아주매끄러운 관이라고 가정하였지만 실제로는 관의 속은 매끄럽지 않았을 것이다.
(7) 관속의 공기를 뺐다고는 하나 관속에 약간의 기포가 남았을 것이다.
2.고찰
▶ Reynolds number 구하기
Reynolds number 구하기 실험은 유체의 속도 와 관의 직경 그리고 유체의 종류 그리고 온도에 따라 관을 흐르는 유체의 흐름을 관찰하는 실험으로 아래의 식으로 유체의 흐름을 정의 할 수 있다.
레이놀드 식(Renold number=)
이때의 점성계수물의 는 온도에 함수인 것을 알수 있어고 표를 통해서 점성계수 를 구한는 방법을 알 수 있었다. 또한 잉크를 흘려서 물의 상태가 난류일때와 층류 그리고 전이영역에서 어떠한 상태로 흘러가는 가를 눈으로 직접볼수 있어서 많은 도움이 되었다. 또한 층류는 흐를 때 에너지 손실이 적어서 배관을 이용한 유체의 수송등에 이용되고 난류는 반응기나 교반기등에서 이용됨을 알 수 있었다.
마지막으로 Reynolds number 구하여 평균 유속()과 Renold number 의 세미로그 그래프를 그려보았다.
()와 Log(Reynolds number) 는 선형적인 비례의 관계를 가지고 있기 때문에 그래프는 아래록 볼록한 모양이 나올 것을 예상할 수 있었고 또한 액셀을 이용해 그린 그래프에서도 제가 예상한 대로 나왔으나 실제로는 어떤모양이 나와야하는지는 알 수 없어서 실제와의 이번실험으로 나온 데이터 비교는 할 수 없었다.
▶ 오리피스, 벤츄리미터, 마노미터를 사용해서 손실두 구하기
오리피스, 벤츄리미터, 마노미터를 사용해서 손실두 구하기 실험은 유체의 일정한 입구 속도, 관의 직경, 출구속도 , 온도 그리고 벤츄리 미터와 오리피스미터등 을 이용하여 유체의 속도 변화와 흐름의 변화(Renold수의 변화)를 관찰하고 유체가 잃은 에너지 손실두를 구하는 실험이었다. 또한 손실두를 구하기 위해서는 아래의 식을 조사하면서 이해하게 되었다.
마찰있는 베르누이식(=)
레이놀드 식(Renold number=)
오리피스 미터와 벤츄리미터의 관계식()
본 실험에서는 오리피스미터와 벤츄리 미터는 수평이므로 =0으로 나타낼 수 있으며.
W도 수직높이 만큼 물을 올리는데 일을 할 뿐이므로 0 으로 가정하였다. 따라서 손실두에 관한식을 아해와 같이 나타낼수 있고 실험 데이터를 통해 각상태에 따른 손실 두수를 구할 수 있었다.
또한 오리피스미터를 사용할때와 벤츄리미터를 사용 할 때의 손실두의 차이를 알 수 있다. 이러한 차이는 벤츄리미터와 오리피스미터의 구조적인 차이로 인해 발생하며 각각은 장단점을 지니고 있음을 알수 있었다.
일반적으로는 벤츄리미터보다 오리피스 미터가 손실이 많다. 이는 오리피스미터는 관사이에 일직선의 판을 이용하여 관으 면적을 줄이므로 이때 오리피스를 통과 유체가 유리제트를 형성하여 베타 콘트랙트가 생긴다.
이 베타콘트랙타 하류에서 제트류가 팽창하면서 발생한는 에디로 인해 마찰손실이 커지기 때문이다.
또한 이때의 오리피스계수와 벤츄리계수를 알 수 있으면 관에 흐르는 유량도 구할 수 있다.
3. 오리피스미터나 벤츄리 미터 그리고 물의흐름(난류 층류 전이영역)이용한 실제적인 예
(오리피스미터와 벤츄리미터의 이용)
오리피스미터 나 벤퓨리미터는 관안의 흐르는 유체의 유속과 유량을 측정하기 위해서 이용된다.
(난류의 이용)
1- 골프공 (골프공운 공은 표면을 울통불퉁하게만들어 공의 앞에나류흐름을 만들어 공의뒤에 진공을 조금이라도 없애 공을 더 멀리나가게만든다.)
2-열교환기,보일로,원자로(난류를 더크게 만들어 열의 이동을 원활하게한다.)
3-항공기,자동차,선박(난률를 줄여 저항을 감소시키기 위해 이용)

키워드

레이놀즈수,   고찰,   유체유동,   점성계수,   화학공업실험