Measurement of Terminal Velocity 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험 주제

2. 실험 목적

3. 실험이론

4. 실험 준비물 및 장비

5. 실험방법
5-1. 실험 시 주의사항
5-2. 실험 시 참고사항
5-3. 실험과정 참고사진

6. 실험결과 및 데이터분석

7. 실생활 응용분야

8. 실험고찰 대부분 고찰은 방법록적/이론적/전체적 고찰로 나뉘어서 작성했습니다.

9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 주제
Measurement of Terminal Velocity

2. 실험 목적
①중력 하에서 구체가 유체 중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해한다.
②항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number와의 관계를 알아본다.
③실험에서의 유속과 이론유속을 비교해보고, 구의 종류변화와 유체의 농도변화에 따른 구의 종말속도변화를 측정한다.

3. 실험이론
Ⅰ. 용어 정리
①종단 속도(Terminal Velocity)
자유 낙하하는 물체에 작용하는 저항력과 중력이 비슷해져서 더 이상 가속도를 받지 않을 때의 속도이다. 즉, 특정 물체가 유체 속에서 낙하하는 경우 일정 시간 경과 후 물체에 작용하는 항력과 부력이중력과 일정하게 되어 낙하속도가 일정하게 될 때의 속도이다. (가속도가 0이 되는 속도)
②Stroke’s law의 정의
완만하고 일정한 흐름의 유체로부터 받는 저항력에 관한 법칙이다. Reynolds Number < 1 의 범위일경우, 즉 유체의 점성 영향이 크고 속도가 작은 경우에 적용된다.
③Reynolds Number
유체의 흐름에서 점성에 의한 힘이 층류가 되게끔 작용하며, 관성에 의한 힘은 난류를 일으키는 방향으로 작용한다. 이 관성력과 점성력의 비를 취한 것이 Reynolds Number이다.
: 무 차원
④점동류(Creeping Flow)
점도가 작은 기체나 액체 중에서 움직이는 먼지나 안개 같은 작은 입자나, 점도가 아주 큰 액체 중에서 움직이는 큰 입자의 운동과 같이, 벽 전단이 점성력에 만 의존하여 생기는 흐름을 의미한다.
Ⅱ. 항력(Drag Force, Fd)
물체가 유체(기체, 액체)속을 운동하거나 흐르는 유체 내에 정지해 있을 때 주위의 유체로부터 운동에방해가 되는 힘을 받게 된다. 그때 속도와 반대방향으로 받는 힘(저항력)을 항력 또는 유체저항이라고한다. 즉, 항력이란 흐름방향에서 유체가 고체표면에 미치는 힘이다. 물체에 대한 항력은 항력계수(Cd,drag coefficient)로 나타낼 수 있다.

참고 자료

이동현상실험 교재, P27~34 참조
James O. Wilkes, 화학공학유체역학, 도서출판 한산(2008)
Warren L.Mccabe, Unit Operations of Chemical Engineering, 7th Edition’, McGraw-Hill(2005) P135
네이버 지식백과, “스토크 법칙 [ Stoke's law ]”http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=395558&cid=554&categoryId=554 , http://www.calctool.org/CALC/eng/aerospace/terminal , (2014.04.15)
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dotbyul&logNo=90095604299 , (2014.04.19)