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5.Reynolds장치를 이용한 난류실험예비보고서

저작시기 2006.11 |등록일 2014.05.02 한글파일한컴오피스 (hwp) | 7페이지 | 가격 500원

목차

1.실험목적
2.이론적 배경
3.실험장치 개략도
4.실험준비물
5.실험절차
6.주의 사항
7.실험결과 분석

본문내용

1.실험목적
Reynolds 실험 장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 천이영역인지를 파악한 후 각각의 평균 유속을 측정하여 Reynolds 수를 계산하고 Reynolds 수와 흐름형태(층류, 난류)의 관계를 파악한다.

2.이론적 배경
2-1 점 성
-유체의 점성은 유체의 물리적 성질 중에서 가장 중요한 것 중의 하나로 유체의 유동 특성을 지배하는 요소로서 유체 분자간 또는 유체분자와 고체경계면 사이에서와 같이 서로 인접하여 상대운동을 하는 유체층 사이에 마찰력을 유발하는 성질을 말하며 이는 유체 분자의 응집력 및 유체 분자간의 상호작용으로 생긴다.

-다음과 같이 전단응력τ 와 속도경사 간의 비례상수 μ를 점성계수 점성계수(viscosity) 라고 하며 점성계수가 일정하면 뉴톤(Newton) 유체 라고 하고, 그렇지 않고 변하면 비뉴톤 (non-Newtonian)유체 라고 한다.
τ = μ

-보통 실무에서는 점성계수 μ 대신에 다음 동점성계수(kinematic viscosity)를 사용하는 경우가 많다.

2-2 층류와 난류
-흐름 종류는 유속의 크기에 따라 다음과 같이 층류와 난류로 분류된다.
1)층류: 유속이 느릴 때 염료가 일직선으로 흐르는 경우, 즉 물의 입자가 흐트러지지 않고 일직선의 층을 형성하여 흐르는 흐름.
2)난류: 유속이 빠를 때 염료가 흐트러져 흐르는 경우, 즉 물의 입자가 상하전후 흐트러져서 흐르는 흐름.

-층류와 난류의 경계층 유속을 한계유속이라 하는데 다음과 같이 상한계 유속과 하한계 유속이 있다.
1)상한계 유속: 흐름상태가 층류 상태로부터 유속이 증가되어서 난류상태로 변할 때의 한계유속을 말하며 이것을 상한계 레이놀즈수라고도 한다.
2)하한계 유속: 난류 상태로부터 유속을 감소시켜 층류상태로 변화시킬 때의 한계유속을 뜻한다. 이것을 하한계 레이놀즈수라고도 한다.

참고 자료

환경수리학 홈페이지: ehlab.re.kr
Street, R.L., Watters, G.Z., and Vennard, J.K., 1996, Elementary Fluid Mechanics, 7th Ed. J. Wiley & Sons, New York, N.Y.
http://100.naver.com/100.php?id=54956
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