[열유체실험] 풍동 실험 (예비+결과레포트)

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목차

1. 실험의 목적

2. 기초 이론

3. 실험방법

4. 실험결과

5. 분석 및 고찰

6. 참고문헌

본문내용

.08
-2.97
-2.07
-1.75
-1.43
-1.27
3) 압력계수표

4) 압력계수 Graph
5. 분석 및 고찰
이번 실험은 풍동에서 입사각에 따른 익형 주변의 유체 압력 변화와 그것에 따른 압력 계수를 구하고 유체 유동의 특성을 알아보는 것이 목적이다.
실험에 앞서 가정을 하였는데 Air foil 의 윗면과 아랫면을 측정해야 하지만 실험기의 특성상 아래쪽의 압력을 잴수가 없어서 그 대안으로 Air foil이 대칭인 점을 감안하여 각도를 대칭되게 측정하였다. 아래 위 상하좌우를 돌려보면, 같은 위치를 나타내므로 문제가 될 건 없었다. 이렇게하여 각 위치에서의 Cp를 계산하고, 그래프로 나타내었더니,
위와 같이 나왔다. 이론상으로 보면, 각도가 증가함에 따라 밑면에 양력을 많이 받지만
동시에, seperation 현상에 따른 stall이 일어나 전체적으로 보면 압력이 떨어지게 된다.
이 현상이 생기기 시작하는 임계각이 15° 안팎이다.
이 이론과 실험그래프를 비교해 볼 때 대체로 이론과 맞아떨어진 것 같다. 10°와 -10°의 그래프를 보면, 음의 각도가 실제 양의 각도에서 air foil의 밑면이므로 두 개의 그래프를 비교 했을때 밑면에 더 많은 압력이 생기고 따라서 양력이 발생할 것이라는 추측을 할 수 있게 해준다. 5°와 -5°도 마찬가지이다. 하지만 10°와5°의 그래프를 비교했을 때, 각도가 클 수록 더 많은 양력이 발생한다는 사실을 알 수 있어, 15°의 임계각에 도달하기 전 까지는 각도가 증가 할수록 양력이 증가한다는 이론도
추가로 확인할 수 있다.
오차의 원인으로는
첫째, Airfoil이 잘 고정되어 있지 않아서 바람이 통과할 때 Airfoil이 좌우로 약간 흔들리는 것을 볼 수 있었다.
둘째, 흡입되는 공기가 안정되지 않고 불규칙적으로 흡입이 되었던것 같다.
셋째, 받음각을 설정할 때 기계에 의한 자동이 아닌 직접 손으로 각을 맞추고 눈으로
측정했기 때문에 정확한 실험 측정값을 얻기 힘들었다.
넷째, 측정치의 변동이 심해 10초간의 데이터를 평균내어 사용했는데, 그 시간이 더욱
길었다면 좀 더 정밀한 데이터를 얻을 수 있었을 것이다.
6. 참고문헌
Frank M.White, Fluid Mechanics 5th, pp.451, 2003.
유체역학 R.W. Fox / A.T. McDonald Wiley p280
유체역학 Donald F.Young p480

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