[기계공학 유체실험]외부유동실험

소개글

41페이지의 막대한 분량.외부유동 총집합...절대 후회 없으실겁니다. 교수님한테 칭찬들을걸요...

목차

1. 실험 목적
2. 관련 지식
2-1. 물체 둘레의 유체 흐름
2-2. 물체에 미치는 힘
2-3. 압력 항력
2-4. 양력
2-5. 추에 의한 항력 측정
2-6. 피토튜브를 사용한 유속 측정
2-7. 항력 및 원통의 항력 계수
2-8. 후류에서 속도 분포에 의한 항력 측정
2-9. 극 초음속 유동
2-10. 난류유동을 해석하기 워한 LES/DNS 기법
2-11. DNS 기법
2-12. LES 기법

3. 실험장치
4. 실험 방법
5. 결과
6. 결론
7. 소감
8. 참고 문헌

본문내용

2-1. 물체 둘레의 유체 흐름
속도가 일정한 유체흐름 속에 물체가 있을 때, 물체 주위의 유체 흐름을 고찰해 보자.
균일한 유체흐름 속에 놓인 물체 둘레의 유체흐름은, 유체의 점성 때문에 물체 표면에 접하여 일어나는 속도변화가 현저한 얇은 유체층 즉, 경계층과 이 층 밖의 속도변화가 완만한 영역으로 나눌 수 있다. 흐름방향으로 압력기울기가 어느 정도 이상이 되면, 경계층은 물체 표면으로부터 떨어져서 박리가 일어나고 물체 주위의 유체흐름의 양상은 급변하게 된다. 이와 같은 물체 둘레의 유체흐름을 다소 상세히 검토하기 위하여 균일한 유체흐름 속에 놓여진 원주(圓柱) 주위의 유체흐름을 나타내어 보자.
2-1-1. 완전유체의 흐름
우선, 점성도 압축성도 없는 완전유체의 흐름에 대하여 생각해 보자.
그림 1은 원주 주위의 흐름을 보여준다. 상류 a로부터 흐름은 원주표면이 b에서는 정체되고 따라서, 속도는 0이 된다. 다시, 표면 b에서는 흐름이 상하로 분리되어 c를 거쳐서 d에서 다시 합류되고, 하류 e의 방향으로 흘러간다. 이 때, b 및 d를 정체점이라 하고 그곳에서 압력을 p, 원주의 영향을 받지 않는 상류측의 위치에서의 압력을 p∞, 유속을 V라 하면

이 된다.

<Fig. 9.1 fluid flowing of circumference>
2-1-2. 점성유체의 흐름
이 경우 원주 표면에 접하여 경계층이 생기고 더욱이, 유체흐름은 후방으로 박리를 일으키기 때문에 그 양상은 완전유체의 경우와는 상당히 다르게 된다. 그림 2에서 보여주는 바와 같이 원주 앞면의 b에서 갈라진 유체흐름은 c에서 박리를 일으키는 후류로 된다.
박리점 c의 위치는 경계층의 흐름이 층류인가 난류인가에 따라 달라지게 된다. 또한, 박리 가 후방에서 일어나는 것은 난류경계층으로서, 이것은 층류경계층보다는 난류경계층의 경우가 난류의 혼합작용으로 벽 가까이에서 속도기울기가 크고, 박리가 억제되는 경향이 있다고 보여지기 때문이다.

참고 자료

(1) Fox & McDonald, 2000, Introduction to Fluid Mechanics, Scitech
(2) 최창균, 안동준, 윤도영, 신치범, 김민찬 공역, 2000, 유체역학, 교보문고
(3) 이종준 외, 1998, 유체역학, 사이텍 미디어
(4) 서울대학교 유체 실험실 자료 참고
(5) 최신 유체역학
(6) 기계 공업용 사전
(7) 인터넷 검색엔진