유체유동 실험 결��보고서

1. 실험제목 : 유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)
2. 실험날짜 : 2008년 11월 28일
3. 실험목적
유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류왿� 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰한다.
관 내의 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 등 관 부속품 근처에서의 유속변화에 따른 압력 손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 특성을 이해하고자 한다.

4. 실험방법
▶ Reynolds number 구하기
(1) 탱크에 물을 채우고 밸브를 열어서 적당량의 물을 탱크 내 관부를 통하게 한다.
(2) 잉크를 이용하여 물의 흐름을 관찰하고 스톱워치로 시간을 재면서 그 유량을 측정한다.
(3) 밸브로 유속을 변화시키면서 다양한 흐름에서 유량을 측정한다.

▶ 손실두 구하기
(1) 각 밸브를 열고 pump를 작동시켜 파이프 내의 air를 빼낸다.
(2) 측정하고자 하는 장치의 밸브만을 열고 물을 순환시킨다.
(3) 마노미터를 이용 압력차를 측정하고, 출구파이프를 열어 시간과 함께 유량을 측정한다.
중략..


6. 고찰
이번실험은 흐르는 물에서 퍼지는 잉크의 흐름을 보고 유체의 특성을 추측한 뒤, 실제로 유량과 유속을 재고 레이놀즈수를 구해 추측한 유체 흐름과 비교해 보는 실험이었다. 물의 흐름을 그냥 눈으로 관찰하기는 힘들기 때문에 검은 잉크를 흘려서 그 잉크의 퍼지는 모양을 보고 층류인지, 난류인지를 예측했다. 물의 흐름을 눈으로 관찰하지 않고도 이를 판단할 수 있는 방법이 바로 레이놀수를 이용하는 것인데 레이놀수가 2100이하이면 층류. 4000이상이면 난류. 2100과 4000사이이면 전이영역이라 한다. 이러한 레이놀수는 실제 공장에서도 많이 사용하고 있는데 실제 공정에서는 유체의 교반이 아주 중요한 요소로 작용한다. 유체의 특성에 따라 레이놀수를 구하여 교반을 해주고, 흐름을 난류로 할지 층류로 할지를 미리 예측함으로써 경제적인 손실도 막을 수 있다.