Reynolds number 측정(레이놀드reynold 수 측정)

소개글

Reynolds number 측정(레이놀드reynold 수 측정)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 고찰

본문내용

15
③
2
1.892
④
2.5
2.477
⑤
3
3.445
①
②
③
④
⑤
- 정리하면 다음 표와 같다.
회전수
Q()
u()
①
1
4.896
0.1927
②
1.5
1.115
0.4521
③
2
1.892
0.7447
④
2.5
2.477
0.9751
⑤
3
3.445
1.3564
⑶ Reynolds Number의 계산
- 주어진 결과 값을 이용하여 Reynolds Number를 구하면, 이므로
①
②
③
④
⑤
- Reynolds Number와 흐름의 종류를 함께 표시하여 나타나면 다음 표와 같다.
회전수
Q()
U()
Re
흐름
①
1
4.896
0.1927
3468.6
전이
②
1.5
1.115
0.4521
8121.6
난류
③
2
1.892
0.7441
13404.6
난류
④
2.5
2.477
0.9751
17551.8
난류
⑤
3
3.445
1.3564
24372.2
난류
- 이를 그래프로 표현하면 다음과 같다.
- 표나 그래프에서 보듯이 유속이 올라갈수록 Reynolds Number값은 증가한다. 즉 유속이 어느 정도 빨라지면 층류 흐름이 아닌 난류 흐름이 된다는 것을 알 수 있다.
- 전이 흐름
- 난류 흐름
8. 고 찰
일단 이 실험에서 밸브의 바퀴회전수와 유속의 속도는 어느 정도 비례는 하겠지만 정비례는 아닐 것이다. 밸브가 이미 마모가 많이 되었는지, 회전할 때마다 헛도는 것이 있었기 때문이다. 따라서 실험값에서 바퀴회전수는 신경 쓰지 않고 부피유속과 흐름의 종류와 Reynolds number의 관계에 대해서만 주목하였다. 또한 실험 기구 수조 자체가 수평이 잘 안 되는 것도 있었지만 최대한 수평이 되게 하게 하였고, 이 또한 결과 값에 영향을 주지 않는다고 가정하면서 실험에 임하였다. 그리고 Reynolds number의 계산에 있어서 값은 물의 온도에 따라 다르게 값이 나타나는 데 우리는 물의 온도를 측정하지 않고 실험에 임하였기 때문에 실제로 위에서 계산한 값은 물의 온도를 20℃로 가정하고 계산된 값들이다.
위의 내용을 바탕으로 실험한 결과 예상대로 유속이 증가할수록 Reynolds number는 증가하는 것을 표나 그래프로서 알 수 있었다. 하지만 예상치 못한 것도 있었는데 그 중 하나는, 이 실험의 목적 중 하나가 층류와 난류에서의 흐름을 육안으로 확인하는 것이었는데 실제로 육안으로 층류라고 판단한 흐름의 Reynolds number를 계산해보니 전이 상태의 흐름이었다. 즉, 우리 조는 층류상태의 흐름을 관찰하지 못하였던 것이다. 처음부터 층류 영역을 넘어서는 유속으로 흘려준 것이 실험 착오였다. Reynolds number가 2000이하일 때의 유속을 계산해보면 이고 부피유속은 가 나온다. 다시 말하면 이 유속 이하로 흘려줄 경우 층류를 관찰할 수 있을 것이다. 좋은 실험방법은 실험을 하면서 나온 부피유속값을 즉각 Reynolds number로 구하여 흐름의 종류를 육안적이고 계산적으로 동시에 판별하면서 실험을 해나가는 것이다. 이 점이 실험을 하는데 있어서 아쉬웠던 것 같다.

키워드

레이놀드,   reynold,   number,   층류,   난류,   전이,   영역,   유체,   흐름,   실험,   유속,   reynolds