[실험보고서] 유체점성 측정

유체점성측정

1. 실험에 대한 개요 및 실험 목적

이상 유체가 아닌 모든 유체가 가지고 있는 고유의 성질인 점성(viscosity)은 유체 유동에 큰 영향을 미친다. 유체가 흐르게 되면 이러한 점성의 존재에 기인하여 유체 내에 전단응력이 전달되고 유체와 고체 경계면에서 유체유동의 평균속도가 0이 되는 no slip영역을 갖게 된다. 이 실험에서는 Rheometer의 기본적인 사용법을 숙지한 다음, Rheometer를 사용하여 전단률의 변화에 따른 유체의 점성변화를 측정하도록 한다.

2. 관련 이론
-점도의 단위
점도의 단위는 국제단위계에서는 Pa·s(N·s/m ＝kg/m·s), CGS 단위계에서는 P(포와즈, poise;dyn·s/cm＝g/cm·s)이고 1Pa·s＝10P, poise의 100분의 1인 centi poise(cP; 1cP＝1mPa·s)도 널리 사용되고 있다.

-점도
점성계수, 점성률이라고도 한다. 흐름의 각 점에서 유체의 속도가 다를 경우, 분자끼리의 충돌이나 분자간의 상호작용에 의해 운동량의 흐름이 빠른 부분에서 느린 부분으로 이동하여 속도가 같아지고자 한다. 이 에너지 손실을 수반하는 과정이 점성이다. 단위면적을 통과하는 운동량의 이동은 힘의 차원을 가지며 유체내에 작용하는 전단 응력(shear stress)을 뜻하고 있다. 전단 응력과 속도기울기(전단 속도) 사이에는 비례관계가 성립하고(뉴턴의 점성즉법칙) 그 비례상수가 점도이고 보통 로 나타낸다.

-유변학
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