열유체실험_양력-항력 보고서

소개

열유체실험_양력-항력 보고서
내용은 워낙 어려워서 잘 모르고 저도 소스 참고해서 썼습니다. 전체 성적은 A+ 받았는데, 본 보고서의 결과는 모르겠습니다.

목차

1. 양력과 항력이란 무엇이며, 실생활에 쓰이는 예를 알아본다.
2. 일부 중요 포텐셜 유동 유도 및 정체점 도시에 대해 알아본다.
3. 실험결과를 토대로 공력계수(양력계수 및 공력계수)를 구해본다.
4. 고찰 및 오차원인

본문내용

1. 양력과 항력이란 무엇이며, 실생활에 쓰이는 예를 알아본다.
(1) 양력과 항력
양력 : 유체 속의 물체가 수직 방향으로 받는 힘이다. 이 힘은 높은 압력에서 낮은 압력 쪽으로 생기며, 유체에 닿은 물체를 밀어 내리려는 힘에 대한 반작용이다. 비행기의 날개가 이 힘을 이용하여 비행기를 하늘에 띄운다.
항력 : 물체가 유체 내에서 운동할 때 받는 저항력을 말하며 유체저항이라고도 한다.
(2) 실생활에 쓰이는 예

양력의 경우 가장 대표적인 예로 비행기를 들 수 있다. 또한 축구공이나 야구공의 변화구들은 항력과 양력에 의해 만들어진다.

골프공 같은 경우 곰보모양으로 만듦으로써 항력을 줄이는 효과를 얻는다. 전신수영복의 경우 작은 돌기를 이용하여 항력을 줄인다. 자동차의 경우 고속에서 접지력을 유지하기 위하여 Spoiler를 달아준다.

2. 일부 중요 포텐셜 유동 유도 및 정체점 도시에 대해 알아본다.
-중요 포텐셜 유동 유도
(1) uniform
① 점성 효과가 무시되면 저속도 유동은 비회전이다. 따라서 이다. 이때 속도 포텐셜은 라고 둔다. 이때 이다.

이렇게 유도된 식을 에 대해서 적분하여 정리한다.

정리하면, , 이때 상수항은 0으로 둔다. 결국, 그리고, 최종적으로,


② 비압축성 유동 함수

같은 방법으로 에 관해 적분한 뒤 정리하면, 가 되고, 여기서 이므로 결국,


(2) doublet

위의 그림 (a) 로부터 식을 얻는다.
이때 이면 그림 (b)와 같은 관계가 성립하게 된다. 이를 식으로 표현하면,

여기서, 이고, 다시 위의 식에 대입하면,
이때,
결국,

(3) vortex
vortex flow의 정의로부터,

참고자료

· Frank M. White -Fluid Mechanics
· 다음백과사전-http://enc.daum.net/dic100/view_top.do