완도군청

[기계공학실험] 풍동실험


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분량 : 19 페이지 /hwp 파일
설명 : 1. 실험 제목

풍동 내부를 흐르는 유동의 가시화
(Flow visualization in wind tunnel with smoke wire)

2. 실험 개요

(1) 실험 목적
익형 외부 유동 현상은 유체에 잠겨 있는 익형의 각도에 따라 달라진다. 따라서 익형의 각도를 변화시키면서 유체의 외부 유동 현상에 대해 알아보고, 익형에 작용하는 항력(Drag Force)과 양력(Lift Force)에 대해 알아본다. 또한 자동차 및 트럭의 주변의 유동패턴을 비교 분석 한다.

(2) 실험 배경
풍동은 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속 에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다. 항공기용의 경우, 실물과 비슷한 모형이나 실물을 이용하여 비행기가 받는 공기력, 모멘트 등을 실험적으로 측정한다. 보통의 풍동에서는 기류를 순환시켜서 연속적인 흐름을 만드는데, 기류를 어떻게 순환시키는가에 따라 폐회로식과 개방로식으로 분류하고, 또 측정부의 측정방법에 따라 폐쇄식과 개방식으로 나눈다. 풍동실험은 실물을 사용하여 직접 측정하는 것에 비하여 소형의 모형을 사용할 경우에는 모형 을 계통적으로 변화시켜 측정결과를 해석할 수 있으므로 비용이 적게 들고, 쉽고 안전하게 실험할 수 있는 장점이 있다. 그러나 모형과 실물 사이의 크기의 차, 속도의 차 등 여러 측정량의 차이가 측정 결과에 큰 영향을 미치므로 실험결과가 때때로 실물에 의한 실험결과와 다른 경우 가 있으므로 측정결과를 해석할 때 신중히 고려할 필요가 있다. 이 때문에 풍동 내의 압력을 높이기도 하고, 밀도가 큰 기체를 사용하거나 실물을 넣을 만큼 큰 풍동을 건설하기도 한다.

3. 이론

(1) 풍동
풍동(wind tunnel)은 인공적인 공기 흐름 속의 물체가 받는 영향과 물체로 인한 흐름의 변화 등을 조사하는 장치이다 과거에는 주로 항공기의 설계·연구에 쓰였으나 현재에는 자동차·철도차량·자전거·선박 등의 설계, 고층빌딩·탑·교량 등에 대한 바람의 영향, 방재와 환경정비를 위한 바람과 건축물의 관계, 난기류의 해석에도 이용된다.




≪ … 중 략 … ≫




4. 실험 내용 및 방법

(1) 실험 내용
풍동에 설치된 익형 주위의 유동을 smoke를 이용하여 가시화 하고 풍속, 익형의 각도의 변화에 따라 달라지는 유동의 모습을 관찰 한다.

1. 실험 제목
2. 실험 개요
　(1) 실험 목적
　(2) 실험 배경
3. 이론
　(1) 풍동
　(2) 익형
　(3) 레이놀즈수
　(4) 축척 모델
　(5) 양력(Lift Force)
　(6) 항력(Drag)
　(7) 박리
　(8) 유선(streamline), 유적선(pathline), 유맥선(streakline)
　(9) 마그너스(Magnus) 효과
　(10) 항력을 줄이는 방법
4. 실험 내용 및 방법
　(1) 실험 내용
　(2) 실험 장치
　(3) 실험 방법
　(4) 실험 시 유의점
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌
-「유체역학」, Alexander J. Smith, 시그마프레스, 2003
-「유체역학」, Yunus A Cengel, John M. Cimbala, 한국맥그로힐, 2005
-「Yahoo백과사전」, http://kr.dic.yahoo.com/search/enc/


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