유체 점성과 선박의 저항 / 마찰저항 / 점성저항

소개글

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목차

1. 주제

2. 연구목적

3. 연구방법
3.1 연구범위
3.2 사전지식

4. 결과 및 고찰
4.1 선박에 작용하는 항력
4.2 고찰

5. 연구성과

본문내용

1. 주제
유체점성과 선박의 저항

2. 연구 목적
많은 교통수단이 발달한 지금, 선박 혹은 배는 물을 이용하며 이동하며 섬과 섬, 대륙과 대륙 간의 이동을 수월하게 해주는 훌륭한 이동 수단이다. 사람은 물론이고 거대 선박을 이용하여 대량의 물건을 이송시키며 무역의 중심역할을 하고 있다. 선박은 부력을 이용하여 물 위를 뜨는데 이는 배가 무역부분에 있어 가지는 큰 이점이다. 왜냐하면 배의 경우 항공기나 자동차가 받는 저항과 비교하여 무게의 약 3분의 2 제곱에 비례하는 것을 이유로 저항이 매우 적어지기 때문이다. 이는 같은 무게의 물건을 같은 속력으로 운반할 경우 다른 이동수단보다 저렴한 비용으로 물건을 옮길 수 있다는 의미가 된다. 더 저렴한 방법으로 물건을 옮길 수 있는 능력은 선박, 무역 등 다양한 분야에서 큰 이점을 가질 것이며 선박 분야에서 앞으로의 개선 과제이다. 그러나 선박을 운행하는 과정에서 이동방향에 반하는 여러 문제점이 발생한다. 일반적인 강, 바다와 같은 유체에는 점성이 존재하며 점성이 존재하는 유체는 저항력을 만들어 낸다. 저항력에 의해 선박이 내는 엔진의 효율은 떨어지게 된다. 또한 선박이 이동하게 되면 유체에는 물결이 만들어지게 된다. 선박이 만들어내는 물결은 난류라고 하며 난류는 선박의 이동을 방해하는 원인이 된다. 다른 예시는 물이 항상 잔잔하게 흐르지 않는다는 것이다. 요동치는 물결은 선박에 외력을 가하게 되고 선박은 좌우로 흔들리는데 이를 롤링이라고 한다. 이 외에도 다양한 방해요소에 의해 선박이 이동하는 효율은 떨어지게 된다.
본 연구에서는 유체가 가지는 점성이라는 특징에 대해 자세히 연구하고자 한다. 또한 점성에 의해서 생기는 현상인 층류와 난류(혹은 전이류), 두 현상과 관련된 레이놀즈수 그리고 유체가 물체의 표면을 이동할 때 생기는 경계층과 이들에 의해 선박에 발생하게 되는 항력에 대해 파악하고자 하며 항력을 줄이기 위해 선박에 적용되는 기술들을 조사하고자 한다. 선박에 가해지는 항력의 감소는 곧 엔진 효율의 향상으로 이어지며 환경오염의 감소와 함께 더욱 경쟁력 있는 이동수단이 될 것이다.

참고 자료

없음