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[공학]유체유동실험 - 레이놀즈수 실험

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작성일17-12-07 00:56

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⑤ 색소 공급밸브를 열어 관내에 색소가 흐르도록 한다.
레이놀즈수
: 유체의밀도 (kg /m3)
V : 유체의 平均(평균)속도 (m/s)
D : 관의 직경 (m)
: 동점성계수 (m²/s)
: 점성계수 ( kgs³/m² )

V : 유체의 平均(평균)속도 (m/s)
Q : 유체의 平均(평균)유량 (m³/s)
D : 관의 직경 (〓0.0215m)
A : 측정(measurement)관의 단면적 (m²)
3) 관내 유동상태의 구분 (원형관일때)

층류


난류

하임계


상임계
※천이구역 -
◎ 온도별 물의 성질 (계산식 참고)
온도
: 밀도
(kg/m3)
: 점성계수
(kgs3/m2)
: 동점성계수
(m2/s)
0
999.9
1.792
1.792
5
1000.0
1.519
1.519
10
999.7
1.308
1.308
15
999.1
1.140
1.140
20
998.2
1.005
1.005
25
997.1
0.894
0.894
30
995.7
0.801 …(skip) 0.801
35
994.1
0.723
0.723
◎ 실험 장치도

레이놀즈 실험장치
레이놀즈 실험장치

◎ 실험방법
① 실험장치를 수평이 되도록 견고하게 설치한다.
③ 색소공급 밸브를 잠그고 색소 액을 약 4/5정도 채운다.
⑩ 유량밸브를 서서히 닫아 색소선이 일직선으로 되기 처음 하면 하임계 레 이놀즈수에 해당되며 이 때의 유량()을 측정(measurement)하여 기록한다.
◎ 실험결과

실험실 온도: 20.4℃
수온: 17.5℃

실험결과값
(층류)
(하임계)
(상임계)
(난류)
수온(℃)
시간
(sec)
유량
(ml)
시간
(sec)
유량
(ml)
시간
(sec)
유량
(ml)
시간
(sec)
유량
(ml)
24.3s
660ml
17.0s
670ml
10.3s
670ml
7.4s
630ml
17.5℃
레이놀즈수 결과값
점성
계수

수온
17.5℃
밀도

물의
동점성계수

관의
직경
0.0215 m
관의
단면적

유량
상태
t(sec)
Q〓V/t(m3/sec)
V〓Q/A(m/sec)

층 류
24



[공학]유체유동실험 - 레이놀즈수 실험


다.

◎ 관련theory(이론)

1) 定義(정의)
가. 층류 (laminar flow)
유체의 입자가 서로 층을 이루면서 일정하게 흐르는 상태를 말한다.
④ 수조에 물이 약간 월유(over flow)되도록 공급하여 수면이 일정하게 유 지되도록유량조절 밸브로 조절한다.
② 급수 콘넥터를 실험장치의 수구에 연결한다. 본 실험은 기본적인 레이놀즈수를 기준하여 特性(특성)을 파악하는 기본적인 실험으로써 층류 및 난류를 임의적으로 발생시켜 유동상태를 가시화 하여 레이놀즈수와 유동형태의 관계를 고찰한다.
⑨ 계속하여 유량밸브를 충분히 열어 완전한 난류가 되도록 한다.
⑪ 수조내의 온도를 확인하여 기록한다.

2) 레이놀즈수
Reynolds는 유속 V, 동점성계수 , 직경 D로써 층류와 난류를 구분하기 위하여 다음과 같이 무차원의 레이놀즈수를 제안하였다. 유체의 유동은 유동特性(특성)에 따라 크게 층류유동(laminar flow)과 난류유동(turblent flow)으로 구분된다.실험결과/유체역학
순서


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설명





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레이놀즈수 실험
◎ 실험목적

유체유동실험에 있어서 원관속의 흐름, 평판상의 흐름 및 개수로의 흐름 등을 연구하려면 우선 유동의 特性(특성)을 파악하여야 한다.
⑫ 위의 과정을 반복하여 실험한다.
⑧ 계속하여 유량밸브를 열면 색소선이 완전히 흐트러져 난류이며 이 때의 유량()을 측정(measurement)하여 기록한다.
나. 난류 (turblent flow)
유체의 입자가 아주 불규칙한 운동을 하며 심한 운동량의 변화를 일으키며 흐르는 상태를 말한다.
⑦ 계속하여 유량밸브를 열어 색소선이 일직선에서 흔들리기 처음 하면 상 임계 레이놀즈수에 해당되며 이 때의 유량()을 측정(measurement)하여 기록한다.
⑥ 유량밸브를 조절하여 색소액의 상태가 일직선이 되어 흐르면 층류이며, 이 때의 유량()을 측정(measurement)하여 기록한다.

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