과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

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과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

돌돌고래 2021. 3. 25. 16:18
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안녕하세요^^

돌돌고래에요^^

 

오늘은 초소형 풍동 실험기에 대해서 소개하려고 해요^^

 

풍동 실험기가 뭔지 아시나요??^^

 

풍동~~~windtunnel... 윈드터널 이라고 해용~~~

 

어떤 물체를 두고 그 물체에 바람을 불어서~~

그 물체가 바람에 어떤 영향을 받는지 보는 장치에요^^

 

비행기 만들때 주로 많이 쓰이는데요~~~

 

비행기를 처음 개발하고 만들때~~~바로 날려볼수가 없어요~~

 

자동차 같은 경우는 가다가 서면 그만이지만...비행기가 가다가 서면~~추락인거거덩요~~

 

그래서 비행기를 개발할때 비행기 설계가 끝난후모형을 만들어서 비행기 주위에 공기를 흘려 보내고~~비행기 표면에 걸리는 압력을 측정해요~~

 

자동차도 그렇지만~~비행기의 경우도 문짝 손잡이 하나로도 저항이 커져요

 

그래서 저항이 최소가 되도록 설계를 해야 해요~~~

 

제가 개발은 풍동 실험기는...

 

국내에는 없는 초소형 풍동 실험기에요~~

 

간단하게 원기둥이나 항공기날개 모형에서 공기가 어떻게흘러가는지 볼수 있는 장치에요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

완성된 사진이에요^^

 

바람이 왼쪽에서 들어가서 오른쪽으로 빠져 나가요~~

가운데는 테스트 하려는 제품을 넣어주고~~

공기의 흐름을 보면 되요^^

 

대충 어떻게 만들어졌는지 한번 보실까요??^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

바람이 들어오고 나가는 쪽을

이런식으로 만들었어요~~~

 

팬을 회전 시켜서 바람을 끌어오는 구조이기 때문에...

팬의 회전 때문에 바람도 회전이 되어요~~

 

그래서 바람의 회전을 막기 위해서 격자 무늬로 해서 만들었어요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

저렇게 따로 만들어진걸~~~

본드로 붙였습니다^^

 

일체형으로 만들면 시간이 오래 걸려요~~~

 

3D 프린터 출력을 해보니까

높이가 높을수록 시간이 오래걸리더라구요^^

 

그래서 높이가 높아지지 않게 

나눠서 출력을 하고 본드로 붙이는 방법을 사용했습니다^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이뻐 보이나요??^^

 

1차로 이렇게 만들었고~~

가운데 윗부분에 조그마한 구멍이 보이죠??^^

 

그 구멍에 LED를 꽂아 넣고 불을 켜고 관찰을 하는 방식으로 했었는데~~~

잘 관찰이 안되더라구요~~

 

그래서 가운데 부분을 뜯어내고 새로운 방식으로 만들었어요~~

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이런 방식으로 바꿨어요~~

라인 레이저를 사용했어요~~^^

 

앞쪽 레이저는 고정을 했구요~~

뒷쪽 레이저는 좌우로 움직일수 있도록 했어요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이런식으로요~~

이해 가시죠??^^

 

라인 레이저

이게 라인 레이저에요^^

얼마 안하더라구요^^

 

라인 레이저

이런 식으로 레이저가 1자로 보여요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

날개 모형이에요^^

 

보통 날개는 위쪽이 볼록하고 

아래쪽이 좀 평평한 편이에요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이런식으로 연결을 했어요~~

9V 배터리는 팬 작동 용도구요~~

3V 배터리는 라인 레이저 작동용이에요^^

 

그리고 팬 속도 조절기를 설치를 했어요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이런식으로 날개를 설치를 하고

날개 주변의 공기 흐름을 관찰하는 장치입니다^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

원기둥과 날개 모형을 가지고 비교를 하면 좋아요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

이런식으로 테스트를 하구요^^

투명한 플라스틱으로 앞을 막아주면 되요~~

 

그냥 공기만 흐른다고해서 테스트를 할수는 없어요~~

날개나 원기둥 주위의 공기 흐름을 관측하기 위해서는~~~

공기에 색이 있어야 관측이 가능하겠죠??^^

 

그래서 연무기나 가습기를 이용하여 실험을 하면 되요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

라인 레이저를 켰어요^^

이런식으로 라인레이저가 보여서~~

날개주위 전체적으로 공기의 흐름을 볼수가 있어요^^

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

 

과학실험 - 3D 프린터로 만든 초소형 풍동 실험기

동영상을 봐보시면~~~

뒷쪽부분에 테스트 영상이 있어요~~

 

원기둥 주위의 공기 흐름~~

날개 주위의 공기 흐름~~

 

을 보실수 있어요^^

 

잘 보셨나요??^^

 

원래 풍동실험기가 사이즈가 엄청 커요~~

가로세로높이 1m 정도 테스트 공간을 얻으려면~~

3층 건물 하나 정도의 사이즈에요~~

 

풍동실험기의 사이즈가 3층건물 하나 정도에요~~

장난아니죠??^^

 

그래서 간단하게 테스트 할수 있도록~~~

소형으로 만들어 보았어요^^

 

책에서 배울때 봤던 사진처럼~~~

이 풍동실험기로 테스트를 했을때도~~~

잘 관측이 되어요^^

 

물론 각 부분에 걸리는 압력같은거는 측정이 안되지만^^

 

어느정도 실험은 가능 합니다^^

 

그럼 진짜로 끝까지 봐주셔서 감사합니다^^

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