기계공학응용실험 베르누이 경계층 예비보고서

소개글

기계공학응용실험 예비보고서

목차

1. 야구의 회전 커브볼이 휘면서 떨어지는 궤적을 갖는 원리를 설명하시오.

2. 생활 주변에서 베르누이 원리의 사례를 찾아보시오.
① 비행기
② 골프
③ 자동차 기화기(Carburetter)
④ 베르누이 원리를 이용한 장난감
⑤ 날개없는 선풍기

3. 베르누이 정리를 적용할 수 있는 조건을 설명하시오.
① 정상유동
② 무마찰 유동
③ 축일이 없음
④ 비압축성 유동
⑤ 열전달이 없음
⑥ 동일한 유선을 따른 유동

4. 경계층(boundary layer) 과정에 대해서 설명하시오.

5. 배제 두께의 물리적인 의미를 설명하시오.

본문내용

1. 야구의 회전 커브볼이 휘면서 떨어지는 궤적을 갖는 원리를 설명하시오.

공이 회전하면서 진행하면 공의 진행방향과 바람의 흐름이 일치한 쪽에서는 유체의 속도가 커져 압력이 감소하는 반면, 반대쪽에서는 유속이 작아지면서 압력이 커진다. 즉 회전에 의해 생긴 공 양면공기 흐름의 속도차이가 압력 차이를 만들게 된다. 압력이 큰 곳에서 압력이 낮은 곳으로 힘을 받게 되는데 이를 마그누스 효과라 하고 그 결과 공이 힘을 받는 쪽으로 진행방향이 바뀌게 된다. 그리고 위의 내용은 베르누이 원리에 의해 설명될 수 있다.



2. 생활 주변에서 베르누이 원리의 사례를 찾아보시오.

① 비행기
비행기 날개는 위쪽이 두껍고 아래쪽이 얇은 걸 볼 수 있다. 비행 시 위쪽 공기는 아래쪽 공기에 비해 같은 시간에 돌아가야 하기 때문에 속도가 빨라지게 된다. 속도가 빠른 위쪽 공기는 상대적으로 압력이 낮아지고, 아래쪽 공기의 압력이 비행기를 뜰 수 있게 해준다.

② 골프
빠른 속도로 날아가는 매끄러운 공의 표면을 흐르는 공기의 공의 중간 이후 속도가 급격하게 줄어들면서 그 곳의 압력이 현저하게 떨어지게 된다. 이렇게 되면 공의 앞뒤 압력차이로 형상 저항이 발생하고 이 때문에 공은 멀리 날아가지 못한다. 이를 보완하기 위해 골프공은 딤플구조로 제작된다. 딤플구조에 의해 공 표면에는 난류가 발생하게 되고 공기를 섞어준다. 덕분에 공기가 공 표면을 따라 더 오래 흐르게 돼 매끈한 공보다 공기저항이 50% 정도 줄여줘 멀리 날아갈 수 있게 된다.

참고 자료

없음