[자연과학]실험보고서 - 레이놀즈수 측정실험

레이놀즈수 측정실험

1. 실 험 목 적

실제 유체의 유동은 점성유동으로 이상유체의 비점성유동보다 복잡하고 문제해결이 어렵다. 이러한 점성유동은 층류, 천이, 난류로 구분된다. 본 실험은 저수조의 수조를 일정하게 유지하면서 관내의 유체의 유동상태와 레이놀즈수와의 관계를 이해하고 층류와 난류의 개념을 이해하며, 임계 레이놀즈수를 산출하고자 한다.

2. 관 련 이 론

관, duct에서와 같은 내부유동 해석시 마찰로 인하 압력손실을 고려함으로써 물 공급 계통에서 펌프용량이나 유출량을 결정할 수 있다.
관내에서의 유동형태로는 층류(laminar flow)와 난류(turbulent flow)가 있다. 층류 유동시 주어진 층내의 유체입자는 두층내에 머물며, 전단응력은 층과 층의 미끄럼으로 생기게 된다. 난류 유동시 유체입자는 시간과 공간적으로 불규칙하게 흐르며 속도교란은 유동방향과 수직방향으로 발생한다.
19세기 후반에 Osborne Reynolds는 원형관에서 유동의 형태를 설명하는 무차원 매개변수로서 Reynolds수를 다음과 같이 정의 했다.
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층류영역에서는 유체의 층 사이에서…(생략)

3. 실험장치 및 방법

1) 실험장치