단일구 침강 속도 (예비) : 중력하에서 구가 액체중으로 침강할 때 일어나는 현상을 이해하고 Drag 계수와 Reynolds 수와의 관계를 알아본다.

소개글

단일구 침강 속도 (예비) : 중력하에서 구가 액체중으로 침강할 때 일어나는 현상을 이해하고 Drag 계수와 Reynolds 수와의 관계를 알아본다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2.이론
액체 중의 입자 운동
입자 운동 메카니즘
유체 중의 입자의 일차원 운동
종말속도
부력, buoyancy
저항력 → 저항, resistance
항력, drag
스토크스의 법칙, stokes' law

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 추론

6. 참고문헌

본문내용

는다.
⑧ Detector 사이의 거리를 측정된 시간으로 나누어 종말 속도를 측정한다.
⑨ 이론식과 비교하여 종말속도의 이론치와 실험치를 비교 고찰 한다.
⑩ 단일구의 종류를 바꿔 가며 위의 실험을 반복한다.
⑪ Selector switch(3) 으로 column을 변경하여 위의 실험을 반복한다.
▶ 주의 사항
① 실험전에 반드시 bucket를 column 내부에 삽입한 후 실험수행. Bucket을 설치하 지 않은 상태에서 구를 떨어뜨리면 이후 꺼내기 번거로움
② 구를 떨어뜨렸을 때 sensor 가 작동하지 않았을 경우 sensor reset switch(10)를 작동 시켜 timer를 임의로 작동시킨 후 timer reset switch(5)를 눌러 timer(4)를 reset 시 킨 후 다시 실험수행.
③ 장치를 옮길 때 충격에 주의바람. Column은 유리로 되어있으므로 충격에 약함
④ 장치를 사용하지 않고 장기간 보관 할 때는 column 내부의 유체를 뺀 후 보관요. 특 히 겨울철에는 동타에 유의.
⑤ 실험하기전 실험장치에 부착된 수평계를 이용하여 장치의 수평을 유지하여야 함.
5. 추론
글리세린의 화학식은 , 25℃일 때 밀도 1.12375, 분자량 인 액체로 투명하고 끈적한 성질이 있다. 물과 비교했을 때 쉽게 예측할 수 있듯이 밀도도 훨씬 높고 분자량 역시 5배 이상 많기 때문에 단일구의 침강 속도는 글리세린에서 훨씬 떨어질 것으로 예상된다. 유체의 성질을 떠나서, 침강시키는 단일구의 상태에도 침강속도는 영향을 받게 될 것이다. 단일구의 크기가 크고 그에 따라 밀도가 커질 경우 중력의 영향을 받는다 하더라도 이에 상응하는 부력과 저항력이 있기 때문에 이상적인 상태에서 예측되는 침강속도보다는 훨씬 낮은 값을 나타낼 것이다. 단일구의 부피가 커지면 커질수록 침강 시 단일구 뒤쪽에 생기는 소용돌이가 작은 것에서부터 큰 것까지 다양하게 나타나고 부력은 따라서 커지게 된다. 외력을 크게 하여 침강하는 속도를 높이기 위해서는 단일구의 면적을 줄이고(부피를 줄이고), column안의 유체의 밀도 및 질량을 낮춰주면 될 것이다. 가능하다면 단일구가 침강할 때의 순간을 잘 포착하여 가시화흐름에서처럼 소용돌이 생성과정을 관찰하도록 해본다.그리고 검출계에서 나오는 레이저가 column가장자리에는 까지는 미치지 못하므로 쇠구슬을 침강시킬 때 가급적이면 정중앙으로 떨어뜨리는 것도 중요할 것 같다.
6. 참고문헌
1. W. L. McCabe, J. C. Smith and P. Harriott, \"Unit Operations of Chemical Engineering\", 5th, ed, McGraw-Hill, 1991, p.33, 42, 77, 78 (희중당 번역판)
2. Perry\'s Chemical Engineers\' Handbook, 6th ed., Robert H.Perry, Don Green
3. 분체공학, 강석호.1987, 희중당
4. 한국세계대백과 사전 - 동서문화
5. 학원세계대백과사전 - 학원출판사
6. 디스플레이화학공학실험

키워드

단일구 침강 속도(예비),   스토크스의 법칙,   글리세린,   단일구 침강,   종말속도,   입자 운동