레이놀즈실험(유체실험)

소개글

레이놀즈실험(유체실험)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1실 험 목 적

2기 본 원 리

3실 험 기 구

4배 경 지 식

5실 험 방 법

6실 험 결 과

7결 론 및 토 의

8기 타

9참 고 문 헌

본문내용

도와 유량을 변수로 두었는데, 이 때 위어의 수면이 달라짐에 따라 오차가 발생한다.
④ 육안 관찰에 따른 차이 - 우리가 레이놀드 실험을 통해서 물의 흐름을 구분했지만, 일정한 흐름인 층류와 약간 진동을 갖고 있는 천이영역 또는 난류의 구분을 육안관찰을 통해서 한다는 점에서 한계가 있다.
⑤ 잉크 자체의 성질 - 물입자의 흐름을 판단하기는 어렵기 때문에 우리는 유색의 잉크를 사용하였는데, 이 용액 자체의 농도, 성질, 점성, 온도 등에따라 실험 결과가 달라질 수 있다.
⑥ 잉크 주입 양 조절- 최초 실험시 유량만을 조절하였으나, 유선의 흐름을 파악하기 힘들었다. 그 이유는 잉크의 양을 너무 조금만 흘려보냈기 때문인데, 적당량의 잉크 주입이 필요하다.
⑦ 관 벽의 이물질 유무- 지난 번 점성측정 실험에서도 관벽은 마찰력을 통해 물의 흐름에 많은 영향을 미친다는 사실을 알아냈다. 이번 레이놀드 실험도 관 벽의 조도, 마찰 등이 큰 변수가 된다.
⑧ 관의 기울기 - 잉크가 흐르는 관이 미세량이라도 기울기가 있으면, 결과치에 영향을 줄 것이다.
⑨ 시간에 따른 오차발생 - 이번 실험에서 우리는 유량을 4liter로 일정하게 유지하여 시간을 측정하였다. 유량 측정시 그리고, 시간 측정시 육안으로 관찰하였기 때문에 오차가 나올 수 있다.
이번 레이놀드 실험을 통해 물의 기본적인 성질에 대해 다시 한 번 생각해보게 되었다. 그리고 놀라운 자연의 성질에 대해서도 알 수 있게 되었다.
실생활에서 우리가 흔히 볼 수 있는 물의 흐름 관련 현상을 몇 가지 소개하겠다. 난류가 발생하면 물체의 저항이 커진다. 따라서 선박이나 비행기는 난류가 발생하지 않도록 유선형으로 설계되어 있다. 물고기도 위에서 보면 유선형이다. 또한 수도꼭지를 천천히 틀어 보면, 물이 수도꼭지에서 부드럽게 흐른다(층류운동). 조금 더 틀게 되면 수도꼭지에서 나오는 물은 매우 불규칙하게 흐르게 된다(난류유동). 수도꼭지의 물 흐름을 가만히 지켜보면 같은 형태의 물줄기를 찾아볼 수 없다. 만약 같은 형태의 물줄기가 발견된다면, 그것은 난류유동이 아니라 층류유동이다.
실험을 통해 레이놀드 수를 통해 구분지은 층류와 난류의 세부적인 차이점, 그리고 레이놀드 수를 응용해서 물의 특징을 분류하는 어떤 수치들이 있는 지 더 조사가 필요하다.
8. 기 타
레이놀즈수를 구하는 또 다른 방법은 아래와 같다.
1) 유로의 흐름중에 있는 임의 물체의 대표적인 길이를 L 이라 하고, 유 체의 유속(관벽으로 부터 충분히 떨어진 위치에 있는 유속)을 v,
유체의 η,밀도는ρ,동점도를 ν라 하면 레이놀즈수 Rd는 다음과 같다
2) 관로내의 흐름 등을 비교하는 경우에 대표적인 길이로서 관로의 직경 (D)또는 관로 반경(R)을 이용하고, 유체의 평균유속을 v로 했을때,
관로의 직경을 이용시와 레이놀즈수 RD와 반경을 이용했을때,
레이놀즈수 RR 은 아래와 같고 RD = 2RR 이다,
3) 관로내 차압식 유량 검출소자가 부착되어 있는 경우에 대표적인 길이 로서 조리개의 직경 d를 이용하고, 조리개 부분의 유체 평균 유속을 v로 했을 때 오리피스가 취부되어 있는 레이놀즈수 ReD 는 다음과 같 은 식으로 된다.
4) 관로내 관로의 직경(D)를 대표적인 길이로 하고,평균유속 대신 체적 유량 Q와의 관계로 부터 구해지는 레이놀즈수 ReD 는
을 나)에서의 결과식에 대입하고, RD를 ReD로 바꾸면 다음과 같다.
9. 참고 문헌
-인터넷 yahoo백과사전(http://kr.encycl.yahoo.com)
-백창식외, 수리실험, 2002, 구미서관
-윤용남, 수리학, 2003, 청문각
-지정환, 수리실험의 기초원리와 방법, 1998, 동화기술

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