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유체역학4

파스칼의 원리 및 베르누이의 법칙 이번 글에서는 유체역학에서 기본이 되는 파스칼의 원리 및 베르누이 법칙에 대해서 알아보도록 하겠다.1. 파스칼의 원리먼저 파스칼의 원리는 프랑스 수학자인 블레즈 파스칼에 의해 정리가 되었다.밀폐된 공간 속에서 비압축성 유체의 특정 부분에서 가해지는 압력의 변화가 유체의 다른 부분에 그 힘 그대로 전달된다는 것이 기본 원리이다.조금 더 파고들면, 파스칼의 원리라는 것은 밀폐된 공간에 저장된 액체가 점성과 압축성을 완전히 무시한 액체(비압축성 액체)면, 그 액체의 압력분포는 서로 동일하게 나타나게 된다. 또한, 액체의 특정 부분에 가해지는 힘(압력)은 그 크기와 관계없이 액체의 모든 부분에 골고루 전파된다는 정의를 가지고 있는 법칙을 뜻한다.  이 파스칼의 원리가 가장 많이 사용되는 장비는 피스톤으로, 구동.. 2024. 8. 1.
유체란 무엇인가? 오늘은 유체에 관하여 더욱 자세히 알아보자. 물질은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 주된 상으로 존재한다고 알고 있을 것이다. 액체 또는 기체상의 물질을 가리켜 유체라 한다. 고체와 유체는 물질의 모양을 변형시키려 가해진 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항할 수 있는 반면에, 유체는 아무리 작더라도 전단응력의 영향 아래 연속적으로 변형한다. 고체에서 응력은 변형량에 비례하지만, 유체에서 응력은 변형률에 비례한다. 일정한 전단력이 적용될 때, 고체는 결국 어떤 정해진 변형 각에서 변형을 멈추지만, 유체는 변형을 멈추지 않고 어떤 변형률로 접근해간다. 두 개의 판 사이에 밀착된 직사.. 2022. 8. 25.
상사칙이란? 오늘은 유체역학 내에서도 중요한 개념인 상사칙에 관하여 알아보도록 하겠다. 흐름의 현상이 관계되는 여러 가지 기계를 개발하는 경우, 모형시험이 중요한 역할을 한다. 예를 들면 항공기, 자동차, 선박 등의 설계에서 원형의 치수를 축소해 상사형인 모형을 이용하여 풍동이나 수조에서 실험하고, 그 결과로부터 원형의 성능을 예측, 평가한다. 또한, 펌프, 수차, 압축기 등의 유체기계에서는 상사칙에 의하여 치수나 회전수가 다른 2개의 상사형 기계의 성능환산이 가능하다. 이처럼 모형 시험이나 상사칙은 두 가지 흐름의 현상을 관련지어, 한쪽으로부터 다른 쪽의 추정을 하는 것이다. 따라서 모형과 원형의 형상이 기하학적으로 상사임과 아울러 유동에 관한 운동학적 상사 및 힘에 관한 역학적 상사의 조건이 필요하며, 이들 3가.. 2022. 8. 11.
유체란? 유체는 고체에 비해 모양이 일정하지 않다. 따라서, 모양이 쉽게 변하고, 자유성이 뛰어나, 쉽게 흐를 수 있는 것을 총칭한다. 그에 따라, 액체, 기체 및 플라즈마가 유체에 속한다. 그런 유체의 흐름 및 특성에 관하여 연구하는 학문이 유체역학이다. 유체는 점성에 따라 크게 두 가지로 나뉘는데, 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체이다. 뉴턴 유체는 아이작 뉴턴의 이름을 딴 용어로써, 전단변형률과 전단응력과의 관계는 선형적인 관계를 가지고 있으며, 그 관계 곡선이 원점을 지나는 유체를 말하는 것이다. 그와 관련된 비례 상수가 점성 계수이다. 비 뉴턴 유체는 일정한 점도를 따르지 않는, 다시 말해, 뉴턴의 점성 법칙 및 응력에 무관한 유체를 뜻한다. 비 뉴턴 유체에서의 점도는 힘이 강도에 따라서 더 액체 또는 더 고체.. 2022. 7. 21.