해피레포트 - 유체역학 - 레이놀즈 실험장치를 이용한 층류,난류 측정실험

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :유체역학 - 레이놀즈 실험장치를 이용.hwp 문서분량 : 6 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.01.19 / 14.01.19 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
실제유체가 가지는 점성효과는 흐름의 상태를 두 개의 전혀 다른 흐름 상태로 만든다. 즉 실제 유체의 흐름은 층류(laminar flow) 와 난류(turbulent flow)로 구분된다. 층류에서는 유체 입자가 서로 층을 이루면서 직선적으로 미끄러지게 되며 이들 층과 층 사이에는 분자에 의한 운동량의 변화만이 있을 뿐이다. 반면에 난류는 유체입자가 심한 불규칙 운동을 하면서 상호간에 격렬한 운동량의 교환을 하면서 흐르는 상태를 말한다.

본문일부/목차
2. 실험목적 - 층류와 난류의 관측, 흐름상태를 이해 - 한계 Reynolds수 측정 및 이론치와의 비교 - 상한계 Reynolds수와 하한계 Reynolds 수의 측정 3. 이 론 Reynolds는 유리관을 통해 흐르는 물 속에 색소를 주입하여 색소의 이동을 관찰함으로써 2개의 상이한 흐름형이 존재함을 밝힌바 있다. 속도가 느린 흐름 속에서는 색소선이 흐트러지지 않고 직선적으로 이동했으나 고속의 흐름에서는 색소가 물과 혼합되면서 하류로 이동함을 관찰했으며 전자를 층류, 후자를 난류라 명명하였다. 여러 가지 직경의 관과 수온하에 속도를 변경시켜 가면서 실험한 자료의 분석에서 층류와 난류를 구별하는 기준으로서 다음과 같은 Reynolds 수를 제안하였다. 흐름의 상태가 층류와 난류의 경계에 도달할 경우 흐름의 유속을 한계유속(또는 임계유속)이라 부르며 이에 상응하는 Reynolds 수를 한계 Reynolds 수라 한다. 층류에서 난류상태로 변화시킬 때를 상한계 Reynolds 수라고 하고 난류에서 층류상태로 변화시킬 때를 하한계 Reynolds 수라 한다. Reynolds에 의하면 층류의 상한은 12000~14000으로 알려져 있으나 실질적인 상한계 Reynolds 수는 2700~4000정도로 알려져 있다. 하한계 Reynolds 수로 정의되는 난류의 하한계는 공학적 문제해결의 입장에서 볼 때 상한치보다 중요하며 하한계 Reynolds수보다 낮은 흐름의 경우에는 난류성분은 유체의 점성에 의해 모두 소멸된다. 지금까지의 여러 실험결과에 의하면 관수로에서의 하한계 Reynolds 수는 약 2000으로 알려져 있다. 즉 흐름의 Reynolds 수가 2000보다 작으면 흐름은 층류이고 2000~4000이면 층류와 난류가 공존하는 천이영역(불안정 층류)이라 하며 4000이상인 흐름은 난류로 분류된다. 이번 실험에서 이 기준을 가지고 흐름을 판별하였다.

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