유체실험 결과보고서

목차

1. 레이놀즈수 실험
1) 실험목적
2) 실험방법
3) 관련이론
4) 계산값
5) 실험값
6) 실험사진
7) 결론 및 도출

본문내용

실험의 목적
레이놀즈 실험 장치를 이용 유속을 조절하여 관로내의 유체유동이 층류, 천이 및 난류인지를 직접 관찰하고, 각각의 수온, 유량 및 유속을 측정하여 레이놀즈수를 계산하고, 흐름의 상태와 레이놀즈수의 관계를 비교 및 분석한다.

실험 방법
①투명한 관의 지름 D를 측정한다.
②급수 밸브를 열어 실험 관로 내에 물을 공급한다.
③착색액(검정 잉크) 주입 밸브를 열어 관내의 흐름을 관찰한다.
④실린더에 물이 1L 차오를 때까지 시간을 잰다.
⑤밸브의 개폐 정도에 따라 층류, 난류, 천이 상태를 사진찍고, 관찰한다.
⑥레이놀즈 수를 구한다.

관련 이론
레이놀즈 수
유체의 흐름에서는 점성에 의한 힘이 층류가 되게끔 작용하며, 관성에 의한 힘은 난류를 일으키는 방향으로 작용하고 있다. 이 관성력과 점성력의 비를 취한 것이 레이놀즈수(Re)이고, 수식으로 표시한다면 다음과 같이 된다.
레이놀즈수는 무단위의 수치가 되므로, 어떠한 계열의 단위로부터 계산할지라도 같은 수치로 된다. 수류를 주로 하는 상온액의 흐름 실험에 의하여 Re 2000 이하인 때 흐름은 층류로 되고, Re 2000 이상인 때 난류화하는 것이 밝혀졌다. 고온의 용융 금속에 대한 확인은 없으나, 이론적으로는 용융 금속의 흐름에 있어서도 이 경계치는 같은 수치가 되어야 할 것이다. 용융금속은 대체로 밀도가 크고, 점성계수가 작으므로 그 흐름은 난류화하기 쉽다. 또한 레이놀즈수는 유로를 흐르는 유체(流体)의 마찰계수를 결정하는 수치로서 중요시되고 있다.

계산값
Re > 4000 일 때 난류
Re < 2300 일 때 층류

Re = 4000 이라고 가정 V = 0.1794 m/s → V = 0.1794 m/s > 난류
Re = 2300 이라고 가정 V = 0.1031 m/s → V = 0.1031 m/s < 층류

V = 0.1794 m/s , A =
→ q = 0.1794 m/s = 0.0881 L/s
q = 0.0881 L/s > 난류

V = 0.1031 m/s , A =

참고 자료

http://happy367.blogspot.kr/2016/08/blog-post_877.html#!/2016/08/blog-post_877.html
http://blog.naver.com/rk1109/70117912480
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=733402&cid=42325&categoryId=42325
Reynolds number 계산 - 쉽게 배우는 유체역학(5판) 8장 참고.