레이놀즈 수 실험 보고서 (인하공전 기계과 열유체실험)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 준비물

3. 실험 방법
a. 현 실험 방법
(1) 장치
(2) 순서
b. Reynolds number 측정의 다른 방법
(1) 장치
(2) 순서

4.관련지식
a. 도서 참고자료
b. 인터넷 자료

5. 실험 결과

6.결론

7. 참고문헌

본문내용

과 같은 관계가 있다.
(3) 레이놀즈 수(Reynolds number)
원관에 유체가 흐르는 경우 관의 내경을 D(m)
평균 유속을
질량 유속을 G(kg/s)
유체의 밀도 ρ(kg/m3)
유체의 점도를 μ(kg/ms)
유체의 동점도를 ν(m2/s)
(4) 레이놀즈 수와 유체의 흐름
NRE ≤ 2,100 → 층류
2,100 ≤ NRE ≤ 4,000 → 전이 흐름
NRE ≥ 4,000 → 난류
(5) 관에서의 경계층 형성
① 완전히 발달된 흐름(fully developed flow) : 유체가 흘러 갈 경우 관의 중심부에서 경계층이 끝나는 흐름
② 전이길이(transition length) : 입구에서 완전히 발달된 흐름이 될 때까지의 거리(m)이며 유속을 측정하려면 전이거리를 넘어선 지점에 유량계를 장치하여야 함
(6) 유속에 따르는 속도 구배의 변화
층류일 때는 그림 3의 (a)같이 되나 난류일 때 또는 속도가 무한히 클 때는 모양이 달라진다. 레이놀즈수가 크면 완전히 소용돌이를 이루면서 흐르고 유속은 일정하게 되어 그림의 (b) (c)와 같이 나타난다. (c)의 경우를 플러그 흐름(plug flow)이라고 하며, 공업적인 장치를 계산할 때는 (c)와 같은 이상적인 플러그 흐름을 가정하여 처리한다.
5. 실험결과
순 서
물의 무게
시 간
유량(m3/S)
유속(m/S)
레이놀즈수
개방량(%)
1
29.92
42초
712.38
2.27
45084.41
100
2
28.04
667.62
2.13
42303.87
80
3
23.38
556.67
1.77
35153.92
60
4
14.76
351.43
1.12
22244.29
40
5
3.32
79.04
0.25
4965.24
20
평 균
19.88
485.70
1.51
29990.07
물 의 제 원
물의 온도
동점성 계수()
밀도(kg/m3)
D: 20mm
20℃
1.007×10-6
998.2
<표1>
<그래프 1>
<그래프 2>
<그래프 3>
일정한 동점성계수(, 동일한 유체)는 동일한 관에서의 Re수의 차이는 속도 즉 유량에 관계가 있는 것으로 보고 흐름 상태, 레이놀즈수와의 관계 및 층류와 난류의 개념을 이해하고 유량(속도)을 달리함으로써 천이유동에서의 임계Re를 구하기 위해 일정 시간에 따른 유량을 측정하는 실험방법으로 표1과 같은 측정치를 얻었다. 그래프1에서 볼 수 있듯이 레이놀즈수가 난류지역으로 측정치가 나왔다. 이런한 오차의 원인으로는 주위의 진동도 있겠지만 무엇보다도 일정 시간을 측정함에 있어서 눈으로 측정하는데 오차가 컸다고 생각한다. 일정 시간을 먼저 체크한 후 유량을 측정하는 것이기 때문에 유량측정에 좀 더 정확성을 기할 수 없었다. 그리하여, 다른 실험방법으로 일정 시간에 따른 유량을 측정하는 방법으로 실험을 하면 결과값에서 더 정확한 측정이 될 수도 있지 않았나 생각한다.
6. 결론
이론값과의 오차의 원인은 적은측정횟수, 주관적인 천이상태 판별기준, 진동에 의한 측정기기의 진동, 메스실린더 눈금의 육안측정으로 인한 비 정밀측정 등으로 고려된다.
실험방법의 숙달 후 실험 실시로 오차 발생의 빈도 축소
실험 기자재의 미 숙달로 오차발생
7. 참고문헌
Yusangsin. Baesincheo. Seosangho., 2000, “Introduction to Fluid Mechanics, ” Fifthth edition, Scitech, pp.76~92.
Yusangsin. Baesincheo. Seosangho., 1994, "Introduction to Fluid Mechanics, " Fourth edition, Hee joong dang, pp.72~85
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레이놀즈수,   인하공전,   기계과