레이놀즈실험결과 레포트 AQ

레이놀즈실험결과 레포트

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레이놀즈실험결과

레이놀즈실험결과 레이놀즈실험결과

이 론

무차원 항

임계속도와 Reynolds Number와의 관계

층류와 난류

※ 층류, 천이영역, 난류의 비교

유체의 속도

층류와 Reynolds Number와의 관계

실험장치 및 기구

실험방법목 적

유리관을 흐르는 유체의 유동을 통해서 층류(laminar flow)와 난류(turbulant flow)의 차이점을 이해하고 Reynolds Number의 값이 갖는 물리적 의미를 이해하고 교과서의 내용과 실험 내용을 검증한다.

이 론

레이놀드는 유동을 직접 관찰하여 유동에는 두 가지 형태가 있다는 사실을 확립하였다.

한가지는 상대적으로 느린 속도에서 일어나는 것으로 유체 입자가 어디서나 벽면에 평행한 선을 따라서 매끄럽게 흐르는 경우이며 이때에는 저항의 일차승 법칙이 적용될 수 이다.

두 번째 형태는 비교적 빠른 속도에서 일어나는 것으로 입자들이 평균속도 부근에서 꾸불꾸불한 운동을 하다가 결국 임의의 요동운동을 하게 되는 경우이다. 이런 두 형태의 운동은 현재 각각 층류와 난류로 불린다.

레이놀드는 이 두 형태의 유동의 존재가 속도에만 의존하는 것이 아니고 라는 매개변수에 의존한다는 사실을 밝혔다. 여기서는 관내의 평균속도이고 는 직경, 는 이른바 동점성계수라 불리는 것이다. 는 Renolds number라 불리며 이것은 유체역학에서 매우 기본적인 매개변수 중 하나이다.(4)

관로에서의 유체 유동은 층류와 난류로 구분된다.

그 첫 번째로, 층류유동(laminar flow)은 유체입자의 한 층이 인접한 층 위를 매끄럽고 규칙성 있게 흐르는 유동을 말한다. 수도꼭지를 천천히 조금만 열었을 때 유체의 층과 층을 미끄러지면서 규칙적으로 흐르는 층류유동을 관찰할 수 있다.

그리고, 수도꼭지를 좀더 열어 유체의 속도가 증가하면 매끄럽고 규칙적인 층류유동이 끝나고 불규칙하고 산만한 유동이 나타나는데 이와 같은 유동을 난류유동(turbulent flow)이라고 한다.

층류와 난류는 유동특성이 다르다. 특히 에너지 손실과 관련하여서는 현저히 다른 방법으로 해석된다. 따라서 유체유동을 다루는데 있어서 그 유동이 층류인지 난류인지를 먼저 예측할 필요가 있고, 이 실험에서는 관내의 유체의 흐름상태와 Renolds number와의 관계 및 층류, 난류의 개념을 이해하고 Renolds number를 산출하는데 목적이 있다.

무차원 항

모든 물리적 법칙을 나타내는 방정식은 각 항의 차원이 같아야 한다. 이 방정식의 각 항을 이들 항 중 어느 하나의 창으로 나누면 무차원 방정식이 얻어진다.

예를들어, 에서 모든 힘의 합력과 관성력은 같아야 한다. 따라서 각 항을 다른 힘, 예를들어 점성력 항으로 나누면 다른 차의 무차원 수를 얻게 될 것이다.

[문서정보]

문서분량 : 8 Page

파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 레이놀즈실험결과

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키워드 : 레이놀즈실험결과

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