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[레포트] 단일구의 침강속도

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(2-2)

Drag계수 CD를 다음과 같이 정이하면

(2-3)

한편, 구에 작용하는 저항력 Fd는 구의 질량과 구 속도의 자승의 곱(m×(구의속도)2)에 비례하므로, 비례상수, 즉, 저항계수 CD를 도입하면
식 (2-2)와 식(2-3)으로부터 CD는 다음과 같이 변환될 수 있다

(2-4)

이 식으로부터 實驗적으로 정해진 종말속도 ut의 값에서 CD를 구할 수 있다
CD는 입자의 레이놀즈 수, NRe,p 값에 따라서 달라지므로 實驗적으로 측정(measurement)하여 그래프화되어 있다 이들의 관계를 3가지 속도구간에서 나누어서 아래와 같이 설명(explanation)할 수 있다

① [ 0.1 의 경우 :
(2-5)

이 식을 (2-3)식에 대입하면 Drag계수는

(2-6)

종말속도는 다음과 같은 식으로 …(drop)




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실험결과/기타
다. 부력과 저항력은 중력과 반대방향으로 작용하는 힘이므로 부호가 반대이고, 이들 세가지 힘의 합이 구형입자에 작용하는 힘이 된다된다. 즉, 구에 대한 수직 방향으로의 힘의 수지식은 다음과 같이 표시된다된다.


2. 이 론

정지 유체(기체 또는 액체)속에 놓여 있는 구형입자에 작용하는 힘은 중력, 부력 그리고 저항력이다.

(2-1)

여기서, Dp : 구의 직경 [㎝]
ρp : 구의 밀도 [g/㎤]
ρ : 액체의 밀도 [g/㎤]
Fd : Drag 힘
u : 구의 침강속도 [㎝/sec]

구에 작용하는 속도가 종말속도에 도달하면 u는 일정하므로
따라서 (2-1)식은 다음과 같이 된다된다.

단일구의 침강속도

1. 實驗 목적
-중력 하에서 구가 액체 중으로 침강할 때 일어나는 현상을 이해하고 Drag 계수와 Reynolds 수와의 관계를 알아본다.

REPORT







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