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화학공학실험 A+ 보고서_유체역학_예비 보고서2025.01.131. 유체 흐름 제어 및 관찰 이 실험의 목표는 다양한 조건에서 유체의 흐름을 제어하고 관찰하는 것입니다. 실험과 레이놀즈 수 계산을 통해 층류와 난류의 차이를 이해하고, 각 실험 요소가 레이놀즈 수에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 것입니다. 2. 유체의 정의 및 특성 유체는 전단 응력 또는 외부 힘에 의해 계속 변형되는 물질입니다. 점성도는 유체가 흐르지 않으려는 정도를 나타내며, 전단 응력은 물체에 변형이 생길 때 변형이 생기는 단면과 평행한 방향으로 작용하는 힘입니다. 정상 상태는 유체의 흐름이 시간의 변화에 따라 바뀌지 않는...2025.01.13
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구기 종목에서 공의 커브 현상 - 마그누스 효과와 베르누이 원리2025.01.151. 마그누스 효과 마그누스 효과는 회전하는 물체가 유체를 통해 이동할 때 발생하는 현상으로, 공이 휘어지거나 커브를 만드는 원인이 된다. 이 효과는 특히 축구, 야구, 테니스 등의 구기 종목에서 자주 관찰된다. 2. 베르누이 원리 베르누이 원리는 유체가 이동할 때 유속이 빠를수록 압력이 낮아지고, 유속이 느릴수록 압력이 높아진다는 개념으로, 이것을 마그누스 효과와 연결하여 설명할 수 있다. 3. 축구 스핀킥 축구 경기에서 스핀킥을 찰 때 공은 회전하며 날아가는데, 이 회전으로 인해 공 주위의 공기 흐름에 변화가 생기게 된다. 회전...2025.01.15
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단일구의 침강속도 실험 결과 레포트2025.01.151. 단일구의 침강 속도 이번 실험에서는 유체와 구체에 따른 항력계수를 두 가지 방법으로 구해보았습니다. 그래프 상에서 레이놀즈의 수에 따라 분석하면 항력계수는 모든 경우 레이놀즈 수는 물>글리세린이고 쇠구슬>도자기 공>골프공이었고 1000이상 200000미만이므로 0.455가 나왔지만 실험교재에서 주어진 식으로 계산하면 모두 다른 값이 나왔고 결과를 분석한 결과 두 방법의 오차가 매우 크게 발생했습니다. 1. 단일구의 침강 속도 단일구의 침강 속도는 여러 요인에 의해 결정됩니다. 주요 요인으로는 구의 크기, 밀도, 유체의 점성 등...2025.01.15
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레이놀즈 수 측정2025.01.131. 레이놀즈 수 레이놀즈는 층류와 난류는 점성력과 관성력의 상대적 크기에 의하여 지배될 것이라는 생각에서 관성력과 점성력의 비(比)로서 무차원화 수인 레이놀즈 수(Reynolds' number)를 정의하고, 레이놀즈 수와 층류 및 난류 유동 사이의 함수 관계를 밝혀냈습니다. 실제로 층류는 유체 입자가 갖는 관성력에 비해 입자에 작용하는 점성력이 보다 크게 작용하는 유동이며, 난류는 입자가 갖는 관성력이 입자에 작용하는 점성력에 비하여 크게 작용하는 유동입니다. 레이놀즈 수(Re)는 유체의 속도 V, 점성계수 μ, 밀도 ρ, 관의 ...2025.01.13
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유체 마찰 손실 실험2025.01.131. 유체 유체는 물리학에서 전단응력 또는 외부의 힘에 의해 지속적으로 변형되는 액체, 기체 또는 기타 물질을 말한다. 유체 마찰은 점성이 있는 실제 유체 흐름에서 발생하는 저항력으로, 두 지점 간의 압력 손실의 원인이 된다. 레이놀즈 수는 유체 흐름을 구별하는 무차원화 수이며, 유체가 자체적으로 가지는 에너지를 알 수 있다. 층류는 레이놀즈 수가 작은 유체 흐름으로 각층이 전혀 섞이지 않고 미끄러져 흘러가는 것이 특징이다. 2. 유량 측정 장치 유량 측정 장치, 배관의 급 확대 및 급 축소, 관 이음 쇠 및 여러 가지 직경의 배관...2025.01.13
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[유체역학] 점도와 밀도 (예비+결과레포트)2025.01.131. 유체의 밀도 유체의 밀도(density)는 그리스 문자 ρ(rho)로 표시하며 단위부피당 질량으로 정의된다. 밀도는 특히 유체역학에서 질량의 특성을 나타내기 위해 주로 사용된다. 밀도는 유체의 종류가 다를 때는 크게 다를 수 있지만, 같은 액체에서 압력과 온도 변화에 따른 밀도의 변화는 매우 적다. 반면에 기체의 밀도는 액체의 경우와는 달리, 압력과 온도 모두에 의해 영향을 받는다. 2. 유체의 비무게 유체의 비무게(specific weight)는 그리스 문자 γ(gamma)로 표시하며 단위부피당 무게로 정의된다. 따라서 비무...2025.01.13
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종이헬리콥터제작 최종 보고서 창의공학기초설계2025.01.121. 종이헬리콥터의 원리 종이 헬리콥터는 중력, 날개에 의해 생기는 양력, 물체가 운동할 때 받는 저항력의 일종인 항력에 의해 운동한다. 헬리콥터와 달리 모터로 인한 추력이 발생하지 않기 때문에 종이헬리콥터의 회전은 공기저항에 의해 생긴다. 이러한 회전에 의해 날개 위쪽의 공기 흐름은 빨라지게 되고 이로 인해 압력이 낮아지게 돼 아랫면과 윗면의 상대적 기압차가 생긴다. 이러한 공기의 흐름으로 인해 종이헬리콥터가 공중에 떠 있을 수 있는 것이다. 2. 양력 양력은 물체의 주위에 유체가 흐를 때 물체의 표면에서 유체의 흐름에 대하여 수...2025.01.12
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[화학공학실험 A+] 유체역학 실험 결과보고서2025.01.121. 유체역학 실험 이 실험은 파이프 부속물을 통과할 때의 loss factor 측정, 베르누이 식의 유효성 조사, 파이프 내 층류/천이/난류 흐름 확인 및 Reynolds Number 계산을 목적으로 수행되었습니다. 실험에는 Bench, Energy losses in bends, Bernoulli's theorem demonstration, Osborne reynolds' demonstration 장비와 물이 사용되었습니다. 베르누이 방정식은 비압축성 유동에 대해서만 유효하며, 일 효과 없음, 점성력 무시, 정상 상태 등의 가정이...2025.01.12
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[화학공학실험]부력2025.01.031. 부력 실험을 통해 부력의 개념과 원리를 이해하였다. 수중에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 물체의 부피와 유체의 밀도에 따라 결정되며, 중력과 부력이 균형을 이루는 중성부력 상태를 확인하였다. 실험 결과와 이론값을 비교하여 약 3.74%의 오차율을 보였는데, 이는 실험 과정에서의 외력 발생과 부피 측정의 정확성 등의 한계로 인한 것으로 분석되었다. 1. 부력 부력은 물체가 물속에 잠겨 있을 때 물체에 작용하는 힘으로, 물체의 무게를 줄여주는 역할을 합니다. 이는 아르키메데스의 원리에 따른 것으로, 물체가 물속에 잠기면 물체가 차지...2025.01.03
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화학공학실험 레이놀드 수 측정 결과 레포트2025.01.041. 층류 흐름 층류 흐름은 유체가 매끄럽고 규칙적으로 흐르는 상태를 말합니다. 레이놀즈 수가 2,100 미만일 때 층류 흐름이 나타납니다. 2. 천이 흐름 천이 흐름은 층류 흐름과 난류 흐름의 중간 상태를 말합니다. 레이놀즈 수가 2,100에서 4,000 사이일 때 천이 흐름이 나타납니다. 3. 난류 흐름 난류 흐름은 유체가 불규칙적으로 흐르는 상태를 말합니다. 레이놀즈 수가 4,000 이상일 때 난류 흐름이 나타납니다. 1. 층류 흐름 층류 흐름은 유체 역학에서 매우 중요한 개념입니다. 층류 흐름은 유체 입자가 평행하게 흐르는 ...2025.01.04
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