[기계항공공학실험] 압력실험(압력 측정 실험을 통한 공기 역학의 기본 이해)

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목차: 1. 본 실험에서의 실험 조건을 설명하고 레이놀즈수를 구하시오.

2. NACA0012 Airfoil의 형상과 압력탭의 좌표값

3. 3가지 받음각에 대한 에어포일의 압력 값 측정 및 보정

4. 각각의 받음각에 대한 압력계수와 플롯

5. 3가지 받음각에 대한 후류 속도 값 측정

6. 4,5에 대한 양력, 항력, 양력계수, 항력계수를 구하고 이런 값들이 전체적인 airfoil의 모멘텀에 어떠한 영향을 미치는지 서술하시오. (10점)

7. 결론

본문내용: 5. 3가지 받음각에 대한 후류 속도 값 측정

1) 받음각 0도를 기준으로 보정된 결과 값

받음각 0도 일 경우 이상적이라면 Upper Surface의 후류속도와 Lower Surface의 후류속도의 값이 같아야 한다. 왜냐하면 NACA 0012가 상하 대칭인 air foil이기 때문이다. 그러나 위에 보는 바와 같이 그 값이 정확하게 일치하지 않는다. 이것은 실험오차에 해당하며 가장 큰 오차원인으로는 Air foil 전방의 Pitot Tube에 의한 Symmetric 하지 않는 바람이라고 생각된다. 전방의 Pitot Tube가 위쪽에만 존재하고 그로인해 상하 동일한 Stream line이 형성되지 않게 된다. 그 밖에 Fan에 의해 불어오는 바람 자체가 Symmetric하지 않는 경우도 생각해 볼 수 있다. 이러한 오차를 보정하기 위해 받음각이 0도일 때의 후류속도를 측정해서 다른 각도에 보정을 해 줄 수가 있다. 먼저 보정을 하기 위해서는 NACA0012가 위아래 Symmetric 하나는 것과 그로 인해 위아래 후류속도가 같게 나온다는 전제가 필요하다. 그 전제를 바탕으로 보정 값을 찾기 위해 0°일 때 Lower Surface를 기준으로 그 보정 값을 정리해 보기로 한다.

거리(mm)
0도
아래 부분 속도와 윗 부분 속도의 차이 값　
53
15.9
0.9
44
16.3
0.5
36
16.5
0.4
30
16.7
0.2
24
16.8
0.1
20
16.7
0.2
15
16.8
0
12
16.9
-0.1
10
16.7
0
8
16.4
0.3
5
15.9
0.7
3
15.7
0.8
2
15.7
0.6
1.5
15.7
0.5
1
15.8
0.3
0.5
15.8
0.2
0
15.8
0.2
-0.5
16
　
-1
16.1
　
-1.5
16.2
　
-2
16.3
　
-3
16.5
　
-5
16.6
　
-8
16.7
　
-10
16.7
　
-12
16.8
　
-15
16.8
　
-20
16.9
　
-24
16.9
　
-30
16.9
　
-36
16.9
　
-44
16.8
　
-53
16.8
　
-53
16.3
　
-60
16
　

위의 표의 값을 바탕으로 나머지 값들을 보정하면 보정된 값이 나온다.

2) 각각의 받음각에 대한 에어포일의 후류속도
거리(mm)
0도
13도
-4도
53
16.8
17.6
16.7
44
16.8
17.1
16.8
36
16.9
16.4
16.9
30
16.9
15.9
16.9
24
16.9
15.1
16.9
20
16.9
14.7
17
15
16.8
14
16.5
12
16.8
13.6
15.5
10
16.7
13.5
15
8
16.7
13.7
15.4
5
16.6
13.8
16.7
3
16.5
13.3
17.3
2
16.3
13.7
17.3
1.5
16.2
13.6
17.2
1
16.1
13.4
17
0.5
16
13.2
17
0
15.8
13
16.8
-0.5
16
12.8
16.9
-1
16.1
12.5
16.8
-1.5
16.2
12.6
16.9
-2
16.3
12.8
16.9
-3
16.5
12.7
16.8
-5
16.6
12.8
16.8
-8
16.7
13.2
16.8
-10
16.7
13
16.9
-12
16.8
13.5
16.9
-15
16.8
14.1
16.9
-20
16.9
15
16.9
-24
16.9
15.5
16.9
-30
16.9
16.7
17
-36
16.9
17.2
17
-44
16.8
17.3
17
-53
16.8
17.2
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