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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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드누이 장력계를 이용한 표면 장력 측정 예비보고서2025.05.041. 표면 장력 표면 장력은 분자들 간의 인력에 의해 발생하는 성질이다. 액체와 기체가 접하는 경계면에서 표면적을 증가시키려는 외부의 힘에 대항하는 힘의 일종이다. 일반적으로 온도가 높을수록 표면 장력이 작다. 온도에 의해 증가한 분자의 운동 에너지가 수축을 일으키는 표면장력의 힘을 능가하기 때문이다. 모세관 현상에서는 액체의 밀도, 모세관의 직경, 모세관 상승 높이, 액체와 모세관의 접촉각을 이용하여 표면장력을 계산할 수 있다. 2. 드누이 장력계 드누이 장력계는 액체의 표면 장력을 측정하기 위한 장치이다. 백금 고리가 액체의 표...2025.05.04
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[전체1등 & A+] 인천대 기계공학실험(2) 원심펌프 실험 레포트2025.05.051. 원심펌프 원심펌프는 임펠러라는 하나 이상의 구동 로터에서 회전에너지를 전달하여 유체를 이동시키는 데 사용되는 기계 장치입니다. 흡입부로 들어온 유체는 임펠러의 중심으로 유입되는데, 임펠러가 회전하면 원심력에 의해 유체가 임펠러의 바깥쪽으로 밀려나면서 속도가 빨라집니다. 이 때 유체의 속도를 더 빠르게 하고 싶다면, 임펠러의 크기를 키우거나 회전속도를 증가시키면 됩니다. 이와 같은 원심력을 이용한 것은 유년시절에 놀이터에 있던 뺑뺑이를 탑승하면 회전 속도가 빨라질수록 중심부에 다가가기 힘들었던 것을 알 수 있습니다. 하지만 이 ...2025.05.05
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유동(Streamlines) 가시화(Visualization) 실험 보고서2025.01.171. 유동 가시화 유동 가시화는 속도, 압력, 밀도 및 온도 등 우리 눈에는 보이지 않는 유동 정보의 공간 분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 실험 방법입니다. 정성적 유동 가시화 기법에는 수소기포법과 연기를 이용한 방법이 있으며, 정량적 유동 가시화 기법에는 입자영상 속도계측(PIV)과 레이저 도플러 속도계(LDV) 등이 있습니다. 2. 구 형상 유동 구 형상에서는 전면에 정체점이 존재하며, 측면에 나타나는 박리점을 시작으로 후류 영역이 존재합니다. 후류 영역에서는 와류라 불리는 회전 유체 덩어리가 형성됩니...2025.01.17
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층류, 난류, 천이 실험 (위생설비실험 레포트)2025.01.021. 레이놀즈 수 (Reynolds number) 레이놀즈 수(Reynolds number, Re)는 '관성에 의한 힘'과 '점성에 의한 힘'의 비로 나타나는 무차원수입니다. 레이놀즈 수는 유동의 상태를 판별하는 지표로 이용되며, 층류는 점성력이 지배적인 유동으로 레이놀즈 수가 작고, 난류는 관성력이 지배적인 유동으로 레이놀즈 수가 큽니다. 2. 층류 (Laminar flow) 층류는 유체가 평행한 층을 이루어 흐르며, 질서정연하게 흐르는 상태입니다. 층류의 레이놀즈 수 범위는 Re≲2300입니다. 파이프에 물을 흘릴 경우 잉크를 ...2025.01.02
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액체와 기체의 압력2025.01.031. 보일의 법칙 실험 1을 통해 일정 온도에서 압력과 부피의 곱은 일정하다는 보일의 법칙을 증명할 수 있었습니다. 주사기에 압력센서를 연결하고 밀봉시킨 상태에서 주사기 내부 부피가 20 mL인 지점부터 2 mL씩 줄여나가면서 주사기 내부의 기체압력을 측정한 결과, 부피가 줄어들면서 거의 일정한 비율로 압력이 증가하는 것을 확인할 수 있었습니다. 회귀분석을 통해 그래프를 그려본 결과 일정한 기울기를 가진 1차 선형 그래프가 그려졌고, 이를 통해 압력과 부피의 곱이 일정하다는 것을 확인할 수 있었습니다. 따라서 이 실험을 통해 보일의...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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유체의 물성치 측정2025.05.081. 유체의 물성치 측정 이 실험의 목적은 유체의 유동을 파악하기 위해 유체의 물성치인 밀도와 점도를 측정하는 것입니다. 비중계를 이용하여 물과 글리세린의 밀도를 측정하고, 세관식 점도계 원리의 장치를 통해 물과 글리세린의 점도를 간접적으로 측정하여 레이놀즈 수를 계산하고 유동 형태와의 관계를 고찰하는 것입니다. 2. 유체의 비중(Specific Gravity) 비중은 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타내는 것으로, 일반적으로 액체는 4°C 물을, 기체는 21°C 공기를 기준으로 합니다. 비중은 유체의 밀도를 물의 밀도로 나눈 ...2025.05.08
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단위조작실험 A+ 레포트 수평관 흐름의 마찰손실2025.01.271. 수평관 흐름의 마찰손실 이번 실험에서는 회차별로 유량을 달리해가며 유체인 물의 수두 높이 차를 측정해 평균 유속과 압력강하, 마찰손실, fanning의 마찰계수를 구하였다. 또한 유량에 따른 레이놀즈 수도 구해 유체의 흐름이 층류, 전이영역, 난류 중 어디에 해당하는지도 확인하였다. 마지막으로 레이놀즈 수를 이용해 마찰계수의 이론값을 구해서 실험값과 비교해보았다. 2. 마찰계수 이론값 계산 마찰계수의 이론값을 구하는 데 사용할 수 있는 공식은 흐름 양상에 따라 다르다. 만약 레이놀즈 수가 2100 이하인 층류 흐름일 경우에는 ...2025.01.27
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수리실험 레이놀즈 테스트 보고서2025.01.241. 레이놀즈 실험 레이놀즈 실험을 통해 층류와 난류의 상태를 관찰하고 수온, 유량 및 압력 수두를 측정하여 흐름의 상태와 레이놀즈 수의 관계를 이해하는 것이 실험의 목적이다. 실험에 사용된 기구로는 레이놀즈 실험장치, 착색액, 메스실린더, 스톱워치, 온도계 등이 있다. 배경이론에 따르면 레이놘즈 수가 2000 미만이면 층류, 2000~4000 사이이면 층류와 난류가 공존하는 불안정 층류, 4000 이상이면 난류로 분류된다. 실험 방법은 수조의 물을 유입시킨 후 온도를 측정하고, 관로 끝의 유량조절밸브를 열어 물을 흘려보내면서 판별...2025.01.24
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