경계층 실험

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본문내용

도 오차를 크게 하는데 한 몫한 것으로 추정된다.
7. (4-11), (4-13)의 정의 식을 이용하여 경계층 두께, 배제 두께, 운동량 두께를 계산하고 (4-10), (4-12), (4-14)의 계산식을 이용하여 계산된 값과 그 차이를 논한다.
①경계층두께
mm
②배제두께
mm
mm
③운동량두께
mm
mm
8. 2항에서 측정한 난류 경계층 속도분포를 이용하여 각각 가로축 방향을 , 세로축 방향을 y로하여 그래프를 그린다.
Turbulent
9. 난류 경계층 속도분포 형상, 속도분포로부터 계산된 배제두께, 운동량 두께, 표면 마찰 계수 등을 구하고1. The 1/7 Power velocity distribution law :2. The Logarithmic velocity-distribution Law :3. J. Nikuradse(1942)의 실험식의 결과와 비교하고 그 차이를 논하라.
① [4-9]식을 이용
를 이용
② 배제두께
mm
③ 운동량두께
mm
④ The 1/7 Power velocity distribution law
mm
mm
mm
⑤ The Logarithmic velocity-distribution law
⑥ J.Nikuradse(1942)
mm
mm
위의 계산 결과를 보면 대체적으로 오차가 크다는 것을 알 수 있으나 그 어떤것도 참이라 단정 지을 수는 없다. 일단 그 오차를 나타나게 하는 요인으로는 앞에서 설명했던 부정확한 실험 data에서 오는 오차와 앞에서 나열한 식들도 어떤 해석적 방법이 아닌 실험과 수치해석을 통해 나온 것들이므로 실험환경의 차이로도 오차가 나타 날수 있다. 더군다나 이번 실험에서 난류경계층에서는 non-slip condition을 가정하였기 때문에 오차는 더욱 벌어진 것으로 추측된다.
10. 실험 소감을 간단히 피력한다.
유체역학은 실험과 이론이 매우 달라 두가지 양분된 방향으로 발전되어 왔다고 알고 있다. 그 발전 방향이 달랐던 것은 우리가 이론적으로 산출해 낼 수 없는 유체가 가지는 여러 성질로 인해 생기는 오차 때문이었는데, 직접 실험을 해본 결과 오차가 매우 많이 남을 알 수 있었다. 물론 풍동 자체에서의 에러나 측정의 불확실성에 의해서 생기는 오차도 많이 있었지만, 실험을 해보면서 역시 눈으로는 볼 수 없고 실제 생활에서 많이 느낄 수 없는 경계층의 발달이라던가 층류와 난류의 차이점등을 직접적으로 느낄수 있었기에 개인적으로 많은 도움이 되는 실험이었다.

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