유체역학실험 관마찰 손실수두 실험

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유체역학실험 관마찰 손실수두 실험

본문내용

ar flow)구역 에서는 레이놀즈수(Re)만의 함수로 반비례하고, 천이 구역에서는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타난다(단, 매끈한 관은 레이놀즈수만이 변수이다). 그리고, 완전거친(난류)구역에서는 상대조도가 유일한 변수이다. 모든 구역에서 알 수 있듯이 마찰계수와 레이놀즈수는 반비례함을 알 수 있다.
실험 과정 중 많은 오차가 발생하였다. 이렇게 오차가 생긴 이유는 실험을 시행한 환경이 이상적인 환경과 거리가 멀기 때문이다. 여기 관마찰에 기초하는 베르누이 법칙은 세 가지 가정을 전제로 한다. 첫 째는 유체가 점성이 없어야 하며 두 번째는 steady state이어야 한다. 세 번째는 incompressible 하다는 것이다. 하지만 현실에서 물은 inviscid하지 않으며 steady state가 유지되지도 않는다. 또한 adiabatic 상태가 아니기 때문에 관 내부와 외부에 따른 heat flow가 있을 수도 있고, 여러 가지의 원인으로 에너지가 손실될 기회가 많은 것이다. 가장 큰 오차는 실험장치와 실험자에 의한 것이다. 물의 높이를 측정할 때 정확한 기계로서 측정하는 것이 아니라 시야에 보이는 대로 관측하는 것이기에 그에 따른 오차가 발생할 수 있으며 또한 물에서 지속적으로 충돌에 의해 기포방울이 발생하기 때문에 그에 따른 오차도 생기게 되었다.
이번 실험을 통하여. 레이놀즈수가 증가할수록 마찰계수가 감소하는 것을 알 수 있었으며, 결국에는 손실수두의 감소로 이어짐을 알 수 있다. 이번 실험을 통하여 유체의 점성에 의한 관마찰로 에너지 손실이 발생함을 알고, 이해할 수 있는 실험이었다.

키워드

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