풍동실험 예비레포트
- 최초 등록일
- 2014.06.22
- 최종 저작일
- 2014.05
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목차
1. 실험목적
2. 기초이론
(1) 항력(Drag)
(2) 양력(Lift)
(3) 경계층 박리 이론과 정체점
3. 참고문헌
본문내용
유체의 운동을 나타내는 운동방정식은 매우 복잡하기 때문에, 한정된 경우외에는 해석적인 해를 구하기 힘들다. 자동차나 항공기가 공기 중을 운동할 때 그 주위의 유동정보를 해석적으로 상세히 구할 수가 없다. 이때 실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하고자 할 때 풍동실험을 수행한다. 공기속에 놓인 물체에 작용하는 힘과 여러 가지 현상을 정확히 측정하기 위한 장치가 풍동이다.
풍동실험의 일반적인 주목적은 물체에 작용하는 양력 그리고 항력(운동에 대한 저항)같은 공기역학의 힘의 작용을 측정하는데 있다. 그러나, 힘의 측정만으로 공기역학의 특징을 이해하거나 완전히 분석할 수 없다. 따라서 공기유동을 가시화 시키고 그것을 분석할 필요가 있다. 속력의 변화와 받음각의 변화에 따라 양력과 항력을 측정하고 그에 따른 레이놀드 수를 구하여 에어포일 주변에 생기는 압력분포 특성 및 유동 특성을 분석한다.
2. 기초이론
(1) 항력(Drag)
항력이란 물체가 유체 내에서 운동할 때 받는 저항력을 말하며 유체 저항이라고도 한다. 역학적으로 말하자면, 유동 유체 내에 잠긴 물체에는 흐름에 따른 압력과 점성력이 작용한다. 이러한 힘들의 합력 중 자유 흐름 방향에 수직한 성분을 양력이라 하고, 평행한 성분을 항력이라 한다. 유체에 대한 물체의 상대속도(유체의 흐름을 따라 움직이는 관찰자가 본 물체의 속도)의 반대방향으로 항력이 작용한다.
시냇물 속에 나무판을 흐름에 수직인 방향으로 세워서 잡고 있으면 물의 흐름에 의해서 나무판이 뒤로 밀리려고 하는 힘을 느끼게 된다. 또 바람이 심하게 불면서 비가 오는 날 비를 막기 위해서 우산을 앞으로 기울일 때에도 걸어가는 동안에 바람에 의해서 밀리는 힘을 느끼게 된다. 두 경우에 손에 느껴지는 힘이 항력이다.
참고 자료
조교님 제공 실험자료
유체역학 Fundamentals of Fluid mechanics 6th
http://www.ae.metu.edu.tr/~ae244/docs/FluidMechanicsbyJamesFay/2003/Textbook/Nodes/chap06/node29.html