[화학공학실험] 레이놀즈[Reynolds] 실험

Reynolds 실험

1. 서론

(1)실험목적

레이놀즈수 측정 실험 장치를 통하여 유속 변화에 따른 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 이 유체의 흐름이 층류인지 난류인지를 파악한 후 각각의 평균 유속을 측정하여 레이놀즈수를 계산하고 Reynolds 수와 파이프내의 유체의 흐름형태 (층류, 난류, 전이영역)의 상관관계를 이해하여, 완전발달흐름과 전이 길이를 이해한다. 아울러 장치의 조작 방법을 습득한다.

ⓛ 층류와 난류의 현상을 관찰하고 그 본질을 이해한다.
② 뉴튼유체와 비뉴튼유체의 Reynolds number에 대한 개념을 이해하고,
실험으로 Reynolds number를 계산한다.
③전이영역에서 유체의 흐름의 특성을 관찰하고,
임계유속에서의 Reynolds number를 계산한다.
④완전발달흐름과 전이길이를 이해하고 그 중요성을 안다

(2)실험개론

어떤 유체(fluid)가 관(pipe)이나 도관(conduit)을 통해서 흐를 때 여러 가지 조건으로 흐르게 되나 흐름은 역시 두 가지 모양으로 흐르게 된다.
즉 층류(Laminar Flow)와 난류(Turbulent Flow)의 흐름인데 이것은 관의 직경 D와 유체의 속도 v,밀도 및 점도 의 관계에서 얻을 수 있는데 이 수를 레이놀드수라 한다.

본 실험은 Reynolds 실험 장치를 이용하여 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 전이영역인지를 파악한다. 그 후 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 Reynolds수를 계산하고 Reynolds 수와 흐름형태(층류, 난류, 전이영역,) 의 상관관계를 연구한다.

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