하늘 보면서 살자구요

유체가 느리게 흐를 때는 층을 이루면서 잔잔히 흐르는 층류 유동을 보이고 ($\Delta p/L \approx \bar{v}$) 비교적 빠르게 흐를 떄는 뒤섞이며 불규칙한 난류 유동을 보인다. ($\Delta p/L \approx \bar{v}^{2}$) 그 사이 애매한 중간 단계를 천이 유동이라 한다. ($\Delta p/L \approx \bar{v}^{1.8}$) 결과적으로 층류와 난류를 구분하는 기준은 Reynolds수로 구분한다. $Re = \frac{\rho vD}{\mu} = \frac{vD}{\nu}$ ~ (관성력)/(점성력) Re 4000을 난류라 한다. (비뉴튼유체는 속도를 증가시키면 마찰이 줄어든다) 유체가 관에 입구를 지나 이동하면서 점성에 의해 속도분..

흐르는 유체의 거동은 벽의 영향의 유무에 따라 크게 달라진다. 이상유체의 경우 비압축성이고 점도가 0이다. 흐름 중에 순환이나 작은 와류(eddy)가 생기지 않아 irrotational flow라고도 한다. 마찰이 생기지 않아 기계적 에너지가 열로 손실되지 않는다. 일반 유체의 경우 유속이 아주 작고 점도가 크지 않다면, 경계벽의 영향은 인접한 경계층에서만 일어나고 그 외의 부분은 퍼텐셜 흐름이 된다. 하지만 일부 실제 흐름의 경우 유로 전체를 경계층이 차지할 수도 있다. 층류에서는 속력이 빠를수록 경계층 영역도 커진다. 경계층에 대하여 inertia force(관성력) $\rho u^{2} >> \mu u/D$ Viscous force(접착력)이라면 난류(Turbulent flow)가 형성된다. 그 기..

화공양론에서 물질수지와 에너지수지에 대해 다뤘다면, 유체역학에서는 유체와 함께 운동량수지에 대해 다룬다. 기존에 우리과 관심을 두는 공간인 '계'와 구분하여 계와 외계(+경계)에 대해 유체가 흐르는 특정 부피 공간을 검사체적(control volume)이라 한다. (open sys) 유속이란, 유체 입자가 시간에 따라 변화하는 위치변화량을 의미한다. 유선(stream line)이란, 주어진 순간 유동방향의 접선 $\frac{dx}{u} = \frac{dy}{v} = \frac{dz}{w}$ 유적선(path line)이란, 유동장 내 입자들의 특정 시간에 따른 위치를 연결한 것(지나간 실제 흔적) 유맥선(streak line)이란, 특정한 지점을 지나간 입자들을 연결한 순간궤적(모든 입자의 순간적인 궤적)..