분야
pptx2.실험장치
3.실험장치
4.실험결과
5.주의사항
1) Visualization Flow 실험 장치를 이용해 원형, 사각형, 익형 등의 물체 주위를 지날 때의 유동에 대한 유선을 가시화하고, 물체의 형상에 따른 물체주위 유동장의 차이를 관찰한다.
2) 레이놀즈수(Reynolds number)에 따른 유동장의 차이를 관찰하고 Reynolds number의 물리적 의미를 이해한다.
실험이론
▶ 유동 가시화(Flow Visualization)
유동 정보를 가장 손쉽게 얻을 수 있는 방법으로 전달 현상 과정을 가시화 한 것이다. 속도, 압력, 밀도 및 온도 등과 같이 우리 눈에는 보이지 않는 유동 정보의 공간분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 것.
▶ 레이놀즈
Reynolds 는 유속V 와 동점성계수, 직경 D로써 층류와 난류를 구분하기 위하여 다음과 같은 무차원의 레이놀즈수를 제안하였다.
▶ 경계층(Boundary layer)의 성장
이상유체(ideal fluid)는 점성이 없으므로 고체표면과 만나도 유속이 감소하지 않으며 이런 유체의 흐름을 potential flow 하고 한다. 그러나 실제로 존재하는 모든 유체는 점성을 가지고 있으므로 고체표면과 접촉할 때 유속이 감소하여 bulk 유체와 다른 속도를 갖는 얇은 유체의 층이 생긴다. 여기에서는 고체 표면에서의 거리에 따라 속도가 증가하는 속도분포를 갖게 되며 통상적으로 bulk 유체의 99%에 해당하는 속도를 갖는 지점까지를 경계층이라 한다. 경계층 밖에서는 속도가 bulk 유속으로 회복된다.
실험방법
①수도관과 연결된 관을 실험장치에 연결하여 탱크에 물을
채운다.
②물이 일정하게 흐르게 한다.
③물의 양, 걸리는 시간, 호스의 직경을 측정한다.
④잉크를 조금씩 흘려 보낸다.
⑤여러 가지 물체를 벽 사이에 연결하고 유체의 흐름을
관찰한다.