레이놀즈 수

소개글

레이놀즈 수에 대한 보고서 자료입니다.

목차

▣ 개요(Outline)
◉ 실험목적 및 주요내용 - - - - - - - - - - - - - - - - 2

▣ 이론
◉ 이론(원리) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3
◉ 계산에 필요한 수식 - - - - - - - - - - - - - - - - 4

▣ 실험장치 및 실험방법
◉ 사용설비 및 기구 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5
◉ 실험시 주의하여야 할 점(실험요령) - - - - - - - - - - 5
◉ 실험순서 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6

▣ 실험결과 및 고찰
◉ Data 작성 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7
◉ Data 정리(계산) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8
◉ 문헌값과 비교 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9
◉ 오차의 검토 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10

▣ 결론
◉ 결론 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11

▣ 기타사항
◉ 인용문헌(참고문헌) 및 적요 - - - - - - - - - - - - 12

본문내용

이상으로 충분하게 물을 계속적으로 조금씩 공급한다.
㉣ 수온을 측정하여 표를 찾아 밀도와 점도를 구한다.
㉤ 유량(유속)은 小 → 大
- 층류 → 전이영역 → 난류
㉥ 흐름의 상태를 정확히 관찰하고 눈의 높이를 일정하게 맞춘다.
실험순서
① Reynolds Number 측정 장치에 물을 공급하여 만수되게 하고
나머지 물은 Over-Flow 시킨다.
그런 후, 수위를 일정하게 유지시킨다.
수조안에 있는 벨마우스 이상으로 충분하게 물을 채운다.
수돗물이 수조로 들어가는 만큼 배수되게 한다.
② 수온을 측정해서 유체의 밀도와 점도를(또는 동점도를) 구한다.(찾는다.)
③ 착색액을 유리관에 넣고 연속적으로 흐르도록 코크로 양을 조정한다.
착색액의 흐름 형태를 보고 유속의 흐름을 알 수 있다.
일반적인 유체의 유동 형태 : 층류, 전이영역, 난류
층류 : 유체 입자들이 각 층내에서 질서정연하게 흐르는 유동형태
∴ 착색액의 흐름 형태는 직선이다.
난류 : 유체 입자들의 불규칙운동. 와류(渦流)
∴ 착색액의 흐름 형태는 뭉게 구름 형태를 띤다.
전이영역 : 층류와 난류의 중간의 흐름(임계영역)
∴ 착색액의 흐름 형태는 곡선을 그린다.
④ 밸브를 서서히 열어서 유속(유량)을 조금씩 증가(변화)시킨다.
⑤ 유량을 측정함으로써 유속 및 Re\' No.를 구할 수 있다.
유량의 측정은 메스플라스크를 놓고 흘러 떨어지는 물을 받아서
유량을 측정하고 동시에 초시계로 유출 시간을 측정한다.
⑥ 측정이 끝나면 급수 밸브 ①을 닫고 잉크 주입 콕 ③을 잠근다.
※ 관의 직경 = Φ20mm = 2cm = 0.02m
▣ 실험결과
Data 작성
① 수온측정 : 30℃
점도, 밀도 (또는 동점도)는 표에서 찾음.
Temperrature
(온도)
[℃]
Density
(밀도)
[kg/㎥]
Viscosity
(점도)
[kg/msec]
Kinematic Viscosity
(운동점도)
[㎡/sec]
20
998.23
0.893710-6
1.01110-11
25
997.08
0.836010-6
0.89710-11
30
995.68
0.800710-6
0.80410-11
② 부피(체적)유량을 측정한다.
No.
1
No.
2
No.
3
No.
4
No.
5
No.
6
No.
7
No.
8
No.
9
No. 10
시간
[sec]
120
120
120
30
30
30
30
20
15
15
부피
[㎖]
990
1100
1200
650
1050
1280
1300
1900
1450
1500
유량
[㎥/sec]
8.25
9.17
10.00
21.67
35.00
42.67
43.30
95.00
96.07
100.0
1㎥ 1ℓ
990㎖ × ----------- × ------------
1000ℓ 1000㎖
Q = ---------------------------------------------= 8.25 × 10-6㎥/sec
120sec
Data 정리(계산) : 유량으로부터 유속 및 레이놀즈수를 계산한다.
수온 : 30℃일 때, 물의 밀도 = 995.68kg/㎥, 물의 점도 = 0.8007×10-3kg/msec
관직경 = 20mm(0.02m),관단면적 = π(0.02m)2/4 = 3.14×10-4m2
실습 순서
유관으로
관찰한
흐름의 종류
부피
(mℓ)
시간
(sec)
유량
(m/sec)
유속
(m/s)
NRE
NRE에 따른 흐름의 종류
1
층류
990
120
8.25×10-6
0.026
647
층류
2
〃
1100
120
9.17×10-6
0.029
721
〃
3
〃
1200
120
10.00×10-6
0.032
796
〃
4
〃
650
30
21.67×10-6
0.069
1716
〃
5
전이영역
1050
30
35.00×10-6
0.112
2760
전이영역
6
〃
1280
30
42.67×10-6
0.136
3382
〃
7
〃
1300
30
43.30×10-6
0.138
3432
〃
8
난류
1900
20
95.00×10-6
0.303
7536
난류
9
〃
1450
15
96.67×10-6
0.308
7660
〃
10
〃
1500
15
100.0×10-6
0.319
7934
〃
문헌값과 비교 ☞ 유속의 변화에 대한 레이놀즈수의 관계
<실험값>
<실험값>
실험분석 및 오차
실험시 사실 어느 정도가 난류인지 층류인지를 몰라 순서대로 측정하지는 못했다.
- 결과적으로 레이놀즈 수를 직접 구해봄으로써,
실제로 이 흐름이 층류, 전이영역, 난류인지를 확인하여
그 때 흐름[유선]모양이 층류, 전이영역, 난류인지를 확인할 수 있었다.
실험시 오차원인은 많이 있었다. 가장 큰 것은 난류상태의 흐름을 육안으로 관찰하기 힘든부분이 있었다. 그리고 이것을 그림으로 옮김에 있어서 주관성이 너무 많이 드러났다. 보기나름이고.. 그리기 나름이었다.
- 실질적으로 층류, 전이영역, 난류일 때의 유선의 모양을
이론적으로 이미 알고 있기 때문에 또 다른 의미를 부여하기는 힘들었다.
- 유량[유속]을 각기 다르게 했을때 조그만 차이에도 유선의 형태가
각각 다르게 나타남.
- 이론적으로 알고 있는 것은 극히 일반적인 형태임을 알 수 있었다.
그리고 물의 수위를 맞추는데서도 오차가 발생했다. 일정한 수위를 맞춘다고 맞추었지만 정확하지는 못했다.
- 사람이 임의로 공급량을 조정하기 때문.
유량측정시에도 물을 받는 사람과 시간을 재는 사람이 정확히 일치할 수 없기에 이 오차도 생각할 수 있었다.
- 실험 측정자와 기록자간에도 약간의 의사소통의 어려움이 발생.
▣ 인용문헌(참고문헌) 및 적요
인용문헌(참고문헌)
김승재외 2명 \"단위조작\" 동화출판사, 서울, 1996. ☞ p363
김학준 \"단위조작실험“ 경남대학교출판부, 경남. 1998. ☞ p35, 36, 83
노윤찬외 3명 “단위조작실험” 도서출판 진영사, 서울. 1999. ☞ p2-23
박동원 “화학공학” 동아대학교출판부, 부산. 1999. ☞ p77, 78
이화영의 2명 “단위조작” 희중당, 서울. 1995. ☞ p40, 41
적 요
- 실험제목 : 레이놀즈실험
- 실험일시 :
- 실험장소 :
- 실험인원 :
측정자 :
기록자 :

키워드

레이놀즈 수,   원리,   계산에필요한수식(방정식),   실험장치,   실험방법