[자연과학]실험보고서 - 제트임팩트 실험

1. 실험개요 (1) 실험의 목적 물의 분류(water jet)가 반구형 깃(bucket)에 부딪힐 때 발생되는 힘(충격력)을 측정하고,이 를 분류의 운동량의 변화량과 비교해 봄으로서 충격량-운동량의 원리에 대한 이해를 도모하고 자 한다. 또한 깃의 형태를 변화시켜 물의 분류가 평판 깃(plate)을 칠 때 생기는 충격력도 측정하고, 반구형 깃일 때와 차이를 비교해 봄으로써 충격량-운동량 원리에 대한 이해를 더 심화하여 알아보고자 한다. 압력을 받고 있는 유체로부터 기계적인 일을 얻는 방법중의 하나가 바로 고속의 jet가 미치 는 압력을 이용하는 것이다. 이 압력을 이용하여 유체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(jet)가 되도록 하는 것이다. 물의 분류(water jet)는 통상 turbine 바퀴에 달려있는 일련의 날개(van e)를 치게되며 이 충격력으로 인해 turbine은 회전하면서 기계적인 일을 하게되며, 이는 발전 기(generator)에 의해 다시 전기에너지로 변환된다. 이와 같이, 유체의 힘 전달 방법과 원리 를 이해하는 것이 이 실험의 목적이다. ☞ 분류충격의 예. - 압력을 이용하여 유체를 가속. ◀ 분류충격력이 turbine 바퀴에 달려있는 일련의 날개를 치게된다. 분류의 힘이 적절하지 않으면 낮 은 효율을 발생하거나 터빈을 손상시킬 수 있다. - 유체기계 ◀ 펠톤수차 : 물을 제트(jet) 형태로 분사하여 모멘트의 변화를 축 동력화 할 수 있다. - Process의 설계 ◀ 분류충격을 받는 부분의 형상과 유입각을 고려하여 설계해야 한다. 2. 실험이론 압력을 받고 있는 유체로부터 기계적 일을 유출해 내는 한 방법은, 그 압력을 이용하여 유 체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(Jet)가 되도록 하는 것이다. 이렇게 하여 가속된 분류는 터어 빈(turbine)의 깃을 치게 되고 이 유체력(충격력)으로 인해 터어빈은 회전하면서 기계적인 일 을 하게된다. (1) Newton의 운동방정식 (m〓c…
…