기계공학기초실험 풍동실험-예비보고서

소개

기계공학기초실험 실험전에 제출하는 예비보고서입니다.

목차

2-1.물체에 작용하는 힘의 측정
2-2. 물체 표면의 압력 측정

본문내용

2-1.물체에 작용하는 힘의 측정

1. 흐르는 유동 중에 놓여 있는 물체에 작용하는 힘에는 무엇이 있는지 알아보라.

위 그림과 같이 정지해 있는 유체 속에 잠겨 있는 물체의 표면에는 표면에 수직방향인 압력 힘만이 작용한다. 그러나 움직이는 유체의 경우 물체 표면에는 점성영향에 의한 점착조건 때문에 점착방향으로 전단력이 추가로 작용한다.
움직이는 유체의 경우 물체 표면에는 점성영향에 의한 점착조건 때문에 접선 방향으로 전단력이 추가로 작용한다. 이러한 압력힘과 전단력이 합쳐진 힘의 유동방향 성분의 항력과 유동방향에 수직인 성분 양력이 작용한다.
2차원 유동의 경우 압력힘과 전단력의 합력은 유동방향과 나란한 성분인 항력과 유동방향에 수직 성분인 양력으로 나누어질 수 있지만 3차원 유동의 경우 교재 지면에 수직방향으로 작용하는 측력이 물체에 작용한다.
이러한 유체의 힘은 모멘트를 발생시켜 물체를 회전하게 한다. 유동방향에 대한 모멘트를 롤링모멘트, 양력방향에 대한 모멘트를 요잉모멘트, 그리고 측력방향에 대한 모멘트를 피칭모멘트라고 부른다.

2. 항력계수, 양력계수의 정의와 물리적인 의미를 설명하라.

① 항력계수(Drag coefficient)의 정의

무차원계수로서 유체가 물체의 주위를 흐를 때 생기는 마찰력과 유체의 운동 에너지의 비율을 나타낸 것이다.
높은 Reynolds수에서 (Re >> 1), 항력계수는 무차원이긴 하나 정규화 되지는 않는다.

② 항력계수()의 물리적 의미

참고자료

· 없음