[유체역학] 유체의 점성과 비점성

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목차

▲ 유체의 기본개념
▲ 점성 유체역학
▲ 비점성 유체역학

본문내용

1. 유체의 점성이란?
유체를 변형시키는데 변형되는 속도를 이상적으로 무한히 작게 하면 저항을 받지 않지만, 실제의 유한한 시간 안에 변형을 일으키려면 저항을 받게 된다. 유체의 각 부분 사이에 상대운동이 존재하면, 그 상대속 도에 비례하여 저항이 생겨나게 되는데 이러한 성질을 점성이라 한다. 아래 그림과 같이 유체가 두 벽 사 이에 유체가 가득 차있고, 위쪽 벽을 속도 V를 가지고 당기게 되면 유체도 움직이는 벽을 따라 움직이게 된다. 움직이는 벽에 가까운 유체는 벽을 따라 빠르게 움직이고, 정지한 아래 벽과 매우 가까운 곳의 유 체는 속도가 0에 가깝게 되므로, 유체는 위쪽 움직이는 벽에서 아래 벽에 다가갈수록 속도가 줄어드는 속 도구배(velocity gradient)가 생기게 된다. 움직이는 벽의 속도가 지나치게 빠르지 않으면 유체는 층을 이 루며 가지런히 흐르게 된다. 유체 각층의 속도 차이가 표시된 것과 같이, 기준이 되는 임의 위치의 P층에 서의 속도가 u, 여기서 수직위치가 dy만큼 차이나는 P'층에서의 속도가 u+du로 나타내어진다면, 유체 점 성에 의한 저항(F)은 다음과 같이 표시된다.
F ∝ A·(du/dy) 또는 F = μ·A·(du/dy)
여기서 A는 층면적이고, μ는 비례계수로 점성계수
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