반응형 유체역학실험 | 유량 및 압력 측정 TIP 많은 공학적 문제에 있어서 유동현상의 해석이 꼭 필요하다. 이것을 위해서는 유동의 속도, 유체온도, 압력, 난류 강도 등의 국소적인 성질의 계측과 유량과 질량 등의 적분된 성질, 그리고 전 유동의 가시화 같은 전체적인 성질의 계측이 필요하다. 본 실험에서는 압력 측정을 통한 유량 측정을 통해 유동현상을 이해한다. 벤튜리미터(Venturi meter) 유체가 점점 좁아지는 유로를 통과함에 따라 속도가 증가하게 되며, 결국 벤튜리 목 부분(throat)에서 압력의 차이가 나타나게 된다. 유로의 면적은 목 부분을 지난 후 점차 증가하게 되며 유체의 속도가 다시 줄어들면서 압력 회복(pressure recovery)이 일어나게 된다. 목 부분에서 일어나는 압력의 차이는 유량과 연결지어 생각될 수 있으며,.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 10. 16. 화학공학기초실험 | 유체 흐름 관찰 TIP 1. 유속 변화에 따른 유체흐름의 모습을 관찰한다. 2. Reynolds number에 따른 유체흐름의 모습을 관찰하여 두 사이의 관계를 알아낸다. 3. 유체의 특성을 이해한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 레이놀즈 수 실험장치의 유리관 직경을 측정한다. 2) 유출구 밸브를 닫은 상태에서, 유입구로 실험에 사용되는 유리관 위쪽까지 물을 채워 넣고, 유입구 밸브가 열린 상태에서 유출구 밸브를 열어 물이 순환되도록 한다. 이때, 물이 수조 바깥으로 넘치지 않도록 밸브로 유량을 조절한다. 3) 수조에 채워진 물의 온도를 측정하고, 잉크조절밸브를 열어, 유리관으로 일정한 유량의 잉크를 주입한다. 4) 유량조절밸브로 유리관 내부유량을 조절한다. 5) 유체의 유량을 일정하게 맞춘 후, 유체흐름이 정상상태.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 7. 9. 유체역학실험 | Laminar Flow TIP Laminar flow(층류)일 때 유체의 흐름을 가시적으로 확인해 보는 실험으로 잉크를 사용하여 stream line 형성을 확인한 후 여러 가지 solid 를 배치하여 유체 흐름의 형태 변화를 알아본다. 층류 (Laminar flow) 속도가 작을 때 유체는 측방 혼합(lateral mixing)이 없이 흐르게 된다. 마치 카드놀이에서처럼 인접한 층이 다른 층을 미끄러져 흐른다. 여기에는 교차흐름(crosscurrent)이나 에디(eddies)가 없다. 이러한 상태를 층류(Laminar flow)라 한다. 속도가 커지면 난류(Turbulent flow)가 생기고 에디가 발생하여 측방혼합이 일어나게 된다. 층류 유동시는 유동층 사이에서 발생하는 전단응력은 유동하는 유체가 Newton유체라면 Ne.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 6. 13. 유체역학실험 | 레이놀즈 유동 시험 TIP 실제 유체의 유동은 점성의 존재로 대단히 복잡하게 진행한다. 유체에 점성의 영향은 임계 레이놀즈수를 기점으로 층류와 난류로 구분하는데 그 경계면의 유동을 천이구역이라고 한다. 레이놀즈수 측정 실험 장치를 통하여 유속 변화에 따른 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰한다. 유체의 흐름이 층류인지 난류인지를 파악한 후 각각의 평균 유속을 측정하여 레이놀즈수를 계산하고 Reynolds 수와 파이프내의 유체의 흐름형태 (층류, 난류, 천이영역)의 상관관계를 이해한다. 아울러 장치의 조작 방법을 습득한다 층류와 난류 1883년 Osborne Reynolds 는 수평 유리관에 유체를 흐르게 하고 관 입구에서 노즐을 통하여 잉크를 흘려 유량의 변화에 대한 잉크의 흐름 현상을 실험하여 관찰하였다. .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 6. 12. 기계공학실험 | 제트의 유동장 측정 TIP 1. 유동의 구조를 측정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있다. 그중에서 흔히 사용되는 것은 압력측정장치와 온도측정장치이다. 2. 본 실험에서는 압력측정장치 및 온도측정장치를 이용하여 풍동에서 분사되는 유동의 구조를 파악하고 유동장의 측정법 및 측정 장비인 압력측정장치와 온도측정장치의 사용방법, 측정된 자료의 분석 및 취합능력을 함양시켜서 그 응용력을 배양시키고자 한다. 제트 유동의 일반적인 특성 노즐을 통하여 분출되면서 주위의 유체보다 국소적으로 높은 속도를 가지는 유동을 제트(jet)라 하며,여기서는 정지된 공간 내로 분사되는 제트에 대한 실험을 수행한다. 제트가 분사되면 그림에서 보는 바와 같이 중심선상에서의 속도가 최대이고 폭 방향으로 갈수록 속도가 감소되어 속도가 0으로까지 떨어진다. 이때.. Engineering/기계공학 2021. 1. 4. 화학공학실험 | 강제대류에 의한 열전달 원관에 일정한 Heat flux를 가하면서 난류를 불어 넣을 경우 일반적으로 강제대류에 의해서 전열이 이루어 진다. 이때 유체의 평균 온도인 bulk temperature는 입구의 길이에 대해서 선형적인 값을 갖는 데 그 원인과 이론적인 식에 대해서는 부록에 자세히 설명했다. 이렇게 얻어진 유체의 평균온도와 관 내벽의 온도를 측정함으로서 관 내벽의 전열계수를 구할 수 있다. 실험을 통해서 이들을 구하며 유량에 따른, 관 입구로부터의 거리에 따른 전열계수의 변화를 해석할 수 있다. 원관벽에 일정한 heat flux를 주면서 관내에 난류상태의 공기를 불어넣어 전열계수를 구하고 Nu와 Re, Pr의 관계를 알아본다. 강제대류에 사용되는 무차원 상수(Re) 유체의 흐름에서는 점성에 의한 힘이 층류가 되게끔 작용.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 11. 25. 화공계측실험 | Flow pattern - 유체 흐름 고체벽을 따라 유체가 움직일 경우 그 점성 때문에 벽면에서는 정지하고 있지만 그곳으로부터 주류에 이르기까지 매우 엷은 층에서 유속은 급격히 증대하는데 이 유체의 층을 경계층(boundary layer)이라고 한다. 본 실험은 그 경계층에 관한 실험으로, 유속이 다른 여러 가지 모양의 물체를 지나 흐를 때 나타나는 다양한 flow pattern을 관찰하고 boundary layer의 두께를 관찰해 보는 실험이었다. Body 모양과 boundary layer 두께의 관계, 유속과 boundary layer 사이의 관계, Reynolds number에 따른 유동의 형태 등을 알아보는 것이었다. 본 실험에서는 유속이 빠를수록 Boundary Layer Thickness가 작아지고 Re가 증가한다는 것을 알 수 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 11. 11. 이전 1 다음 반응형
