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연속방정식2024.09.191. 서론 유체역학에서 연속방정식은 질량보존의 법칙을 수학적으로 나타낸 것이다. 유체 내 임의의 공간으로 단위 시간 동안 유입되고 유출되는 유체의 질량이 같아야 한다는 조건을 만족시키는 방정식이다. 이는 질량, 운동량, 에너지 등의 보존 법칙을 기반으로 하며, 수많은 물리적 현상을 기술할 수 있게 해준다. 본 레포트에서는 연속방정식의 유도 과정과 함께 이와 관련된 베르누이 정리, 질량보존의 법칙 등을 종합적으로 살펴보고자 한다. 이를 통해 유체역학의 근간이 되는 개념들을 체계적으로 이해하고, 연속방정식의 다양한 응용 분야에 대해서도...2024.09.19
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레이놀즈 수 실험 보고서 작성2024.09.141. 개요 1.1. 실험목적 본 실험의 실험목적은 다음과 같다. 1. Reynolds 실험장치를 이용해 관을 통과하는 유체의 흐름 모양을 시각적으로 관찰하여 층류인지 난류인지 천이유동인지를 파악하는 것이다. 이를 통해 레이놀즈 수와 유동 형태 간의 상관관계를 확인할 수 있다. 2. 각 영역에서 평균 유속의 측정으로부터 레이놀즈 수를 계산하고, 레이놀즈 수와 흐름형태(층류, 난류, 천이영역)의 상관관계를 확인하는 것이다. 즉, 본 실험은 레이놀즈 실험장치를 이용하여 유체의 흐름 모양을 관찰하고 레이놀즈 수를 계산함으로써 레...2024.09.14
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낙구 점성 실험2024.10.231. 실험 목적 1.1. 낙구를 이용한 유체 저항 측정 낙구가 정해진 수직 거리를 강하하는데 소요되는 시간을 측정하여 스토크스 법칙으로부터 유체의 저항을 구할 수 있다. 이를 통해 구의 침강 속도와 유체의 특성을 분석할 수 있다. 구의 수직 운동에 대한 힘의 수지를 살펴보면, 구의 중력, 부력, 그리고 유체의 저항인 항력이 작용한다. 구가 종말 속도에 도달하면 가속도가 0이 되므로, 중력과 부력의 합력이 항력과 같아진다. 이를 통해 항력을 구할 수 있다. 항력은 뉴턴의 마찰 저항력으로 정의되며, 항력계수와 유체의 밀도, 구의...2024.10.23
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연속방정식과 베르누의 방정식을 압력과 수두의 개념으로 설명2024.10.231. 유체 역학 기본 원리 1.1. 연속 방정식(Continuity Equation) 연속 방정식(Continuity Equation)은 정상 상태의 유체 유동에서 일정한 단면적을 통과하는 유체의 질량 흐름율이 일정하다는 것을 나타내는 식이다. 유체가 정상 상태로 흐를 때, 어떤 단면적을 통과하는 유체의 질량 유량은 시간에 따라 변화가 없다는 것을 의미한다. 정상 상태의 비압축성 유체 유동에서 임의의 단면에서 유체의 질량 유량은 일정하다. 따라서 임의의 단면 1과 단면 2에서의 질량 유량은 다음과 같이 나타낼 수 있다. ṁ1...2024.10.23
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파이프 유동 실험 보고서2024.10.281. 파이프 유동 실험 1.1. 파이프 유동 실험 소개 파이프 내에서 유체가 흐를 때, 모든 유체는 점성을 가지고 있기에 유동 중에 관내에 마찰하여 손실이 발생하게 된다. 이번 실험은 이때 일어나는 유동손실에 중점을 두고, 두께가 어떠한 관을 지나갈 때 유동손실이 얼마나 발생하게 되고, 또한 관의 거칠기가 유동손실에 얼마나 영향을 끼치는지 알아보는 실험이다. 유동손실은 압력강하와 필연적인 관계가 있는데, 이때의 압력강하가 손실에 얼마나 영향을 끼치는 지 실험을 통해 확인할 수 있다." 1.2. 유체의 유동 이론 유체의 유동 이론은...2024.10.28
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레이놀즈수 측정 실험 보고서2024.10.151. 실험 목적 실험 목적은 실제 유체의 유동이 점성유동으로 이상유체의 비점성유동보다 복잡하고 문제해결이 어렵다는 점에 착안하여, 레이놀즈 실험을 통해 저수조의 수조를 일정하게 유지하면서 관내의 유체의 유동상태와 레이놀즈수와의 관계를 이해하고 층류와 난류의 개념을 이해하며, 임계 레이놀즈수를 산출하고자 하는 것이다. 2. 실험 이론 2.1. 실험 기초 이론 유체란 액체, 기체, 증기 등을 통틀어서 일컫는 말이다. 유체는 고체와 달리 그 형태가 쉽게 변화되며 일정량의 유체의 모양을 변형시키려고 하면 유체의 얇은 층이 다른 층을 미끄...2024.10.15
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생태수리학2024.10.141. 벤츄리미터 실험 1.1. 실험 개요 벤츄리미터 실험의 실험 개요는 다음과 같다. 벤츄리미터 실험은 유량계의 일종인 벤츄리미터를 이용하여 유량 및 유량계수를 측정하는 실험이다. 벤츄리미터는 특정한 형상을 가진 관을 통과하는 유체의 속도와 압력을 측정함으로써 유량을 계산할 수 있는 장치이다. 이 실험에서는 벤츄리미터를 통과하는 유체의 압력 변화와 유량을 측정하여 유량계수와 베르누이 방정식을 이용한 이론 유량을 계산한다. 실제 유량과 이론 유량의 비교를 통해 유량계수를 도출하고, 거리-압력수두 관계 및 실제 유량-유량계수 관...2024.10.14
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밴츄리미터2024.10.141. 벤추리미터 유량측정 실험 1.1. 실험 목적 본 실험의 목적은 베르누이 방정식 및 이와 관련하여 유체유동 중에 일어나는 에너지 손실, 즉 역학적 에너지 손실 등에 대한 개념을 이해하는데 있다. 비압축성 유체의 경우 단위질량의 유체가 가지는 압력 에너지, 속도 에너지의 합은 항상 일정하며 이것을 베르누이 방정식이라고 한다. 본 실험은 베르누이 방정식을 이용하여 벤츄리 미터의 단면적 변화에 따른 수두변화를 측정하여 에너지 손실 및 유량의 크기에 따른 유량계수를 결정한다. (벤츄리 미터에 흐르는 유량을 예상하고 유량계수를 이용하여...2024.10.14
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레이놀즈 수 실험 방법 및 결과2024.10.101. 레이놀즈수 실험 1.1. 목적 본 실험의 실제 유체의 유동은 점성에 의한 마찰로 인해 이상유체의 유동보다 대단히 복잡하다. (점성의 영향은 유동을 방해한다.) 점성 유동은 층류와 난류로 구분된다. 본 실험은 파이프안 유체의 유동 상태와 레이놀즈수와의 관계를 이해하고, 층류와 난류의 개념을 이해하며, 레이놀즈수를 계산하는 데 목적이 있다. 1.2. 이론 1.2.1. 유체의 정의 유체는 액체, 기체, 증기 등을 통틀어서 일컫는 말이다. 유체는 고체와 달리 그 형태가 쉽게 변화되며 일정량의 유체의 모양을 변형시키려고 하면 유체의...2024.10.10
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베르누이식 응용2024.09.241. 베르누이 식의 응용: 벤츄리 관 실험 1.1. 실험 목적 이번 실험의 목적은 유로가 수렴하거나 발산하는 정상상태 유체흐름에서 유속, 정압 헤드(Head)와 전압헤드를 측정하여 베르누이 정리의 유효성을 실험적으로 알아보는 것이다. 유체의 흐름이 왼쪽에서 오른쪽으로 진행될 때, 벤츄리관의 내경은 점점 좁아지는 방향으로 설치되어 있다. 이처럼 유로가 수렴하는 영역과 발산하는 영역으로 연결되어 있으며, 그 벽에 마노미터와 연결되는 6개의 탭(tap)을 내어 Static head를 측정할 수 있도록 정밀가공한 것이다. 또한 T...2024.09.24
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