![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0001.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0002.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0003.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-4](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0004.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0005.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-6](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0006.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-7](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0007.gif)
![[유체실험] 원주의 유체 저항 측정-8](http://images.happyhaksul.com/thumb/501/500902-0008.gif)
분야
docx1. 실험 목적
2. 실험 장치
3. 실험 방법
가) 실린더의 압력분포 측정
나) 후류의 속도분포 측정
4. 실험 결과
ㄱ) 유동의 RE 수 및 유속
ㄴ) cylinder 표면에서 위치변화에 따른 Cp 값의 변화
ㄷ) cylinder 표면 측정 결과를 바탕으로 한 박리점의 추정 위치
ㄹ) 실린더 후류의 Velocity profile
ㅁ) 두 가지 방법을 이용한 Cd 값 및 Drag Force 값의 계산결과 및 비교
ㅂ) 박리에 대한 조사
5. Discussion
i) 식을 이용
위 식을 이용하여 Drag coefficient를 구하기 위해서는 실험 결과 ㄴ)의 Cp*cosine 그래프를 적분, 즉 그래프의 아래 면적을 구하면 된다.
왼쪽 그림과 같이 3.6도마다 구간을 나누어 (총 50구간) 면적을 사다리꼴로 근사한 후 가로축 윗부분은 (+)부호, 아랫부분은 (–)부호를 적용, 모두 더하여 Drag coefficient를 구하면 그 값은
Cd= 0.667832122
이다.
실험에서 실린더의 길이를 L이라 하고 drag force를 D라고 하면,
식에서 A = 0.02m * L 이고 U = 8.021 m/s 이므로 단위길이당 drag를 구해보면 다음과 같다.
D/L = 0.528065624 (N/m)
ii) 식을 이용
실험에서 피토관을 이용하여 실린더 후류에서 2mm씩 움직이며 각 위치 마다 pt0-p0, pt1-p1, pt1-p0를 측정했기 때문에 이 값들을 위의 식에 대입하여 2mm마다 구간을 나누어 각 구간에서의 면적을 사다리꼴로 근사, 적분 값을 구하면 Drag coefficient를 구할 수 있다.
이렇게 구한 Drag coefficient값은 다음과 같다.
Cd = 1.558173933
따라서 마찬가지로 단위길이당 drag를 구해보면,
D/L = 1.377523086 (N/m)
ii) 방법을 이용하여 구했을 때 i) 방법을 이용하여 구한 결과보다 약 두 배정도 drag가 크게 나왔다.
ㅂ) 박리에 대한 조사
평판의 경계층 유동에서는 압력구배가 존재하지 않지만, 임의의 형상에서의 경계층에서는 압력구배가 존재한다. 또한 이 경우에도 경계층은 층류 혹은 난류가 될 수 있다. 압력구배가 존재하는 경우, 경계층 방정식에서 UdU/dx항이 0이 아니게 되므로 경계층 방정식을 푸는 것이 복잡해진다.
