(수리실험) 레이놀즈 실험

목차

실험목적
기본이론
실험기구
실험절차
실험결과
및 계산
결론

본문내용

00×210
급류수 : 100×200×160
측정유리관 : Φ22×1000
유량조절밸브 : Sluice valve
실험절차
1. Reynolds 측정 장치에 물을 공급하여 만수되게 하고 나머지 물은 배수시킨다. 그런 후, 수위를 일정하게 유지시킨다. 수돗물이 수조로 들어가는 만큼 배수되게 한다.
2. 수온을 측정해서 유체의 밀도와 점도를 찾는다. (수온은 10℃라 가정한다.)
3. 잉크를 유리관에 넣고 연속적으로 흐르도록 코크로 양을 조정한다.
잉크의 흐름 형태를 보고 유속의 흐름을 알 수 있다.
-층류 : 유체 입자들이 각 층 내에서 질서정연하게 흐르는 유동형태(직선)
-난류 : 유체 입자들의 불규칙운동, 와류(뭉게구름)
-천이영역 : 층류와 난류의 중간의 흐름(곡선)
4.밸브를 서서히 닫아서 유속(유량)을 조금씩 감소시킨다.
5. 유량을 측정함으로써 유속 및 Reynolds 수를 구할 수 있다.
실험결과 및 계산
물의 동점성계수 (10℃) = 1.308×
관의 직경 D=0.0215m
관의 단면적 A=3.63×
No.
t(sec)
Q=v/t()
V=Q/A(m/s)
Re=
흐름분류
비고
1
10
121.6
0.3350
5506.5
난류
난류
↑
4000
~
2000
↓
층류
2
10
101.6
0.2800
4602.5
난류
3
10
87.8
0.2419
3976.2
천이류
4
10
83
0.2287
3759.2
천이류
5
10
29.8
0.0821
1349.5
층류
6
10
15
0.0413
678.9
층류
난류
난류
천이류
천이류
층류
층류
결론
유량을 점차 줄여가면서 실험하였다. 처음에는 수위가 내려가서 실험을 처음부터 다시 시작해야하는 경우가 발생했다. 실험하면서 수위를 일정하게 맞추는 것도 중요한 것 같다. 밸브를 이용해 유량을 조절했고, 잉크를 흘려보내면서 잉크의 흐르는 모양을 보고 유속이 빠른지, 느린지를 구분할 수 있었다. 느린 유속에서는 잉크가 거의 직선모양으로 흘러나갔고, 아주 빠른 유속에서는 잉크는 곡선모양으로 흘렀다. 잉크가 나오는 곳에서 두 갈래로 갈라져서 나온 경우도 있었는데, 정확한 관찰이 힘들었다. 실험장치가 익숙해지고 난후 유량을 조금씩 조절하면서 잉크를 다시 관찰했다. 그림으로 나타내기 힘들기 때문에 사진을 찍었지만, 그리 선명하게 나오지는 않았다.
유량 조절을 통해 난류, 층류, 천이영역에 해당하는 레이놀즈 값을 얻을 수 있었고, 각각의 상태를 확인 할 수 있었다.

키워드

층류,   난류,   유량,   유속,   Reynolds