풍동 실험 예비보고서

소개글

흐르는 유동 에서 작용하는 힘, 항력계수, 양력계수 정의 및 물리적 의미, 실린더 주변의 유동에서 비점성인 이상유동과 점성인 실제 유동현상 비교, 골프공의 딤플

목차

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본문내용

◎ 물체에 작용하는 힘의 측정
1) 흐르는 유동 중에 놓여 있는 물체에 작용하는 힘에는 무엇이 있는지 알아보라.
유체역학의 힘은 크게 surface force와 body force로 나누어진다.
Body force : 중력, 전기력 및 자기력 등과 같이 검사체적의 전체에 작용하는 힘.
Surface force : 는 압력과 점성력, 전단력과 같이 검사면에 작용하는 힘.
정지된 유체는 수직방향의 힘만 작용하지만, 운동중의 유체는 표면에 no-slip condition으로 인해 전단력이 작용하고, 이러한 수직방향의 힘과 전단력이 합쳐진 유동방향의 힘을 항력이라고 하고, 유동방향의 수직인 힘을 양력이라 함.
⇒ 흐르는 유동 중에 작용하는 힘 : 항력 + 양력
항력 : 벽면전단력과 압력힘의 작용에 의해 유체가 유동방향으로 물체에 가하는 힘.
예를 들어 비행기의 날개부분을 놓고 보면 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다. 항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나 구조자체 때문에 상호 간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다. 속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키면 양력과 동시에 항력이 증가된다.
⇒ 항력 = 유도항력 +유해항력
유도항력 : 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력이다. 받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커진다.

참고 자료

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