유체역학 실험 - 제트 충돌 실험

유체역학 실험 - 제트 충돌 실험

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설명 : 일한 질량의 추를 설치하고 체적을 동일하게 하더라도 Target plate 형상을 90, 120, 180 으로 바꾸었더니 Target plate에 충돌하여 일정한 체적이 되기 위한 시간은 다르다는 것을 알 수 있다. 또한 동일한 Target plate 형상이더라도 추의 질량의 차이에 의하여 동일한 체적이 되기 위한 시간은 추의 질량이 가벼울수록 크다는 것을 알 수 있다.

압력을 받는 유체의 흐름으로부터 기계적인 일을 얻는 방법 중의 하나가 바로 고속의 분류가 미치는 압력을 이용하는 것이다. 물 분류(water jet)는 통상 터빈의 바퀴에 달여있는 날개를 치게 되며, 이 충격력으로 인해 터빈이 회전하면서 기계적인 일을 하게 된다. 이 동력은 발전기에 의해 다시 전기에너지로 변환하게 되는 것이다.  이와 같이 분류의 충격 원리를 이용하여 발전하는 수차(water turbine)는 90%의 효율로 약 10만KW 이상의 출력을 발생시킬 수 있도록 제작되고 있다. 따라서 보다 높은 효율의 수차를 개발하기 위해서는 수차에 사용되는 날개 형상과 그 때의 충격력을 계산해 둘 필요가 있다. 이를 위해 본 실험에서는 유체가 여러 가지 형상의 날개에 부딪힐 때 발생하는 충격력을 결정해 보기로 하자.  분류라고도 한다. 분출하는 증기나 액체는 속도가 크므로 이것을 날개차(impeller)에 닿게 하여 회전운동을 일으킨다. 증기터빈 ·수력터빈 등의 원동기에 응용된다. 또, 연소가스를 고속도로 분출시켜, 그 반동으로 추진하는 제트엔진이나 로켓 등도 있다 제트의 내부는 다른 부분보다 압력이 내려가 있으므로, 가는 관을 넣으면 가는 관 속에 이어지는 부분의 유체는 제트 속으로 흡인된다. 분무기는 이 원리를 응용한 것이며, 가는 관으로부터 공기를 분출시키고, 관구 가까이에 가는 관을 접근시키면, 아래쪽의 물은 제트에 의해 빨려 나와서 작은 안개 모양이 되어 공기와 함께 흩어진다.

출처 : 해피레포트 자료실