레이놀드 실험

소개글

레이놀드 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[실험 목적]
[실험 이론]
[장치]
[실험방법]
[실험 결과]
[실험에 대한 고찰]

본문내용

onal flow)
레이놀즈 수가 2100과 4000사이에 있는 유동으로 층류와 난류의 상태가 불규칙한
형태로 전환되는 유동이다.
≫난류(turbulent flow)
유체 입자가 아주 불규칙한 운동을 하며 각 점에서 속도의 크기와 방향이 시간적으로 변동하고 심한 운동량의 변화를 일으키며 복잡하게 흐르는 상태를 말한다.
유체가 급격히 흐르고 무질서한 흐름으로 점성력에 비해 관성력이 지배하는 흐름이다.
≫레이놀즈 수(reynolds number)
①층류와 난류를 구별 하는 무차원수.
②Re수 = 관성력/점성력 으로서 Re수 가 크면 관성력이 지배하는 흐름, 즉 난류가 되고Re수 가 작으면 점성력이 지배하는 흐름, 즉 층류가 된다.
Re = ρVD / μ = VD /ν 표현된다.
≫관내 유동상태의 구분
- 층류 : Re < 2100
- 천이구역 : 2100 < Re < 4000
- 난류 : Re > 4000
- 하임계 레이놀즈수 : 2100
- 상임계 레이놀즈수 : 4000
[장치]
레이놀드 실험 장치
실험 장치도 비커
[실험방법]
1) 실험 장치를 수평이 되도록 견고하게 설치한다.
2) 급수 코넥터를 실험장치의 수구에 연결한다.
3) 색소공급 밸브를 잠그고 색소 약을 약 4/5정도 채운다.
4) 수조에 물이 약간 월류되도록 공급하여 수면이 일정하게 유지되도록 유량조절 벨브로 조절한다.
5) 색소 공급밸브를 열어 관내에 색소가 흐르도록 한다.
6) 유량밸브를 조절하여 색소 액의 상태가 일직선이 되어 흐르면 층류이며 이 때 의 유량을 2회측정하여 기록한다.
7) 계속하여 유량밸브를 열면 색소 선이 완전히 흐트러져 난류이며 이때의 유량를 3회측정하여 기록한다.
[실험 결과]
조 건
수온
물의 동점성 계수
21℃
관의 직경
관의 단면적
D=21.5mm
No.
t(sec)
관측된 유선모양
1
2.4
10
0.24
0.067
1490.58
2
2.1
7
0.3
0.083
1846.54
3
10.1
10
1.01
0.278
6184.84
4
8.9
4
2.225
0.613
13637.73
5
6.3
3
2.1
0.578
12859.06
[실험에 대한 고찰]
이론에서와 같이 RE수가 2100이하일 때 층류현상이 나타났고 RE수가 4000이상일 때 난류현상이 관측이 되어 이번 실험을 성공적으로 끝냈다고 생각할 수 있었다. RE수를 계산하는 법과 더불어 층류와 난류를 구분할 수 있게 되었고 실험의 목적을 달성했다고 생각한다.

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