Overview

출처: 알렉산더 S 래트너와 산제이 아디카리; 펜실베이니아 주립대학, 유니버시티 파크, 펜실베이니아 주 기계 및 원자력 공학과

유체 매체에 침지된 물체, 차량 및 유기체는 유체 중량, 드래그로인한 수직 상향 힘 - 운동 방향 반대의 저항력, 그리고 리프트- 운동 방향에 수직인 힘 - 부력의형태로 주변 유체의 힘을 경험합니다. 이러한 힘의 예측과 특성화는 차량을 엔지니어링하고 수영과 비행 유기체의 움직임을 이해하는 데 중요합니다.

이 실험에서는 침수된 물체의 부력, 무게 및 항력의 균형을 글리세린 배지에서 기포및 오일 액적의 상승 속도를 추적하여 조사할 것이다. 터미널 상승 속도의 결과 드래그 계수는 이론적 값과 비교됩니다.

Procedure

1. 가스 분사 시험 섹션의 제조 (회로도 및 사진 참조, 도 2)

키가 크고 평평한 벽으로 둘러싸인 플라스틱 용기의 바닥에 구멍을 뚫습니다. 이 구멍을 통해 피팅 을 통해 벽 격벽 벌크 헤드를 설치합니다. 격벽 피팅 콘센트에 ~ 3.2mm 튜브 압축 연결에 베킹 피팅을 설치합니다. 이것은 거품 / 물방울 주입 포트가 될 것입니다.
압축 연결에 직경 3.2mm의 짧은 길이(~1cm)를 삽입하고 피팅 너트?...

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Results

다양한 직경의 상승 기포와 오일 방울의 시리즈는 도 3에 제시된다. 작은 거품과 물방울은 상대적으로 강한 드래그 힘으로 인해 낮은 속도로 상승합니다. 이러한 낮은 속도와 길이 비늘에서 강한 표면 장력력으로 인해 거의 구형 기포와 물방울이 발생합니다. 가장 큰 거품은 Re ~ 2에 접근하여 웨이크 영역에서 다소 평평한 꼬리를 생성합니다. 가장 큰 ...

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Application and Summary

이 실험은 유체 배지에서 상승 기포 및 물방울에 대한 드래그 계수의 측정을 시연했다. 드래그 계수는 중량, 부력 및 드래그 힘을 고려하여 결정되었습니다. 결과는 낮은 레이놀즈 숫자에서 거품 / 물방울 C_D에 대한 이론적 모델과 비교되었다. 이러한 결과는 발전소의 증기 발전기와 같은 산업용 열 및 질량 교환기 설계에 직접적으로 적용될 수 있습니다. 증기 발생기에서는 신선한 ?...

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References

J.S. Hadamard, Motion of liquid drops (viscous), Comp. Rend. Acad. Sci. Paris. 154 (1911) 1735-1755.
W. Rybczynski, On the translatory motion of a fluid sphere in a viscous medium, Bull. Acad. Sci., Cracow, Ser. A. (1911) 40.

침지된 물체의 부력과 항력