열유체공학실험 - 유체의 강체운동 예비보고서

소개

열유체공학실험 - 유체의 강체운동 예비보고서

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적 및 개요
3. 이론
4. 실험방법

본문내용

1. 실험 제목 : 유체강체운동

2. 실험 목적 및 개요
유체는 정지하고 있는 유체와 운동하고 있는 유체로 나눌 수 있는데 정지된 유체 시스템에서는 유체 내의 압력 분포를 구하거나 유체가 고체 벽이나 부유체 또는 잠수 물체에 미치는 영향을 파악하여야 한다. 유체 속도가 0일 때 정수압 상태 (hydrostatic condition)라고 하며, 압력변화는 유체의 무게에만 의존한다. 따라서 어떤 알려진 유체가 주어진 중력장 내에 있다고 하면 압력은 적분에 의해 쉽게 계산될 수 있다. 한편, 운동하고 있는 유체에는 압력, 중력 및 점성 응력이 작용하며 압력 분포를 구하는 것이 쉽지 않다. 이러한 유체 중 강체 운동(rigid-body motion)을 하는 경우가 있다. 예를 들어 탱크 내의 유체가 장시간 회전하고 있는 경우 유체는 전단 응력을 받지 않게 되므로 고체와 같이 강체 운동을 하게 된다. 이러한 강체운동에서는 상대적으로 간단하게 압력을 구할 수 있다.
본 실험은 원통 용기 내의 유체가 중심축에 관하여 회전할 때 수면의 모양, 유체 내 압력분포 등을 구하고 유체의 강체 운동을 이해하는데 목적이 있다.

3. 이론

비점성 유체의 정상유동이 있다. 밀도 , 고정위치 0 이며, 회전속도 u는 중심으로부터 반경 r의 함수이다. 현재 중력은 무시하고, Fig. 2와 보여주는 바와 같이 요소의 단위 길이에 작용하는 중심을 향하는 힘은 면에 작용하는 힘의 함수로 표현된다.

참고자료

· 없음