공학 자료등록 유체역학실험 - 수소기체를 통한 유동가시화 실험 레포트 BM

공학 자료등록 유체역학실험 - 수소기체를 통한 유동가시화 실험 레포트
 

유체역학실험 - 유동가시화 실험

실험 결과 요약

이번 실험은 수소기체를 통한 유체의 가시화 실험이다.
구주위의 운동, air foil 주위의 운동, 사각평판 주위의 운동을 통해 유체의 흐름을 눈으로 확인하고 촬영을 하였다.
각각의 실험에서 유동장을 관찰하였으며 층류와 난류의 상태를 관찰하였다. 또한 이상적인 흐름상태를 이해하며 결과에서는 후류를 확인할수 있었다.
원기둥에서는 유동의 흐름을 맞이하고 있는 부분의 정반대면에서 후류가 발생하는 것을 확인할 수 있었고, 비행기 날개형상의 기둥에서는 모델 단면의 윗부분에서 역시 후류가 발생함을 보았으며 단면의 아랫부분에서는 층류를 볼 수 있었다. 사각기둥에서의 유동형상을 살펴보면 단면의 가로면을 따라 생기는 후류가 단면을 모두 통과 후에 생기는 후류까지 이어지는 것을 볼 수 있었다. 실험을 하면서 촬영을 하는데 미숙한 실력과, 촬영을 할때 환경이 좋은편이 아니라 원하는 형상의 사진을 찍기 힘들었다.
하지만 실험을 통해 유동의 형상과 박리점을 쉽게 알수 있었다.
유동하는 미세한 기포를 순간적으로 정확하게 촬영할 수 있는 사진기가 있다면 유동의 형상과 박리점을 쉽게 알 수 있었을 것이다.

1.실험 이론
유동의 가시화를 위해서는 wall tracing방법, tuft방법, tracer방법등이 사용된다. 우리는 그중 tracer방법인 수소기포 가시화 장치를 사용하여 platinum와이어에 의해 생성된 작은 수소 기포를 통해 여러 형상을 통과하는 유동의 모습을 관찰하자.

2.실험 관련 이론
내부유동 - 유동중의 에너지 변화
외부유동 - 물체와 주위 유체사이의 유동

정상유동 (steady flow) : 유체의 특성이 시간에 따라 변하지 않는 유동
비정상유동 (unsteady flow) : 유체의 특성이 시간에 따라 변하는 유동

등속도유동(uniform flow) :임의의 순간에 모든 점에서 속도벡터가 동일한 유동
비등속도유동(nonuniform flow) :임의의 순간에 속도벡터가 위치에 따라 변하는 유동

흐름가시화 (flow visualization)
볼래 목시 할수 없는 유체의 흐름을 여러 가지로 고안하여 목시할 수 있게 하는 것을 흐름의 가시화라고 한다.
fig.1.시간선, 유적선, 유선, 유맥선
시간선
유동장내의 유체입자들이 어느 순간에 형성하는 선

유선
유체의 유동특성을 해석하는 데 다음과 같은 유선, 유적선, 유맥선의 개념을 명확하게 이해하…(생략)
 

       
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