조선대학교 기계공학과 유체역학2 HW#2

소개

조선대학교 기계공학과 정**교수님의 유체역학 과제입니다.
19년도와 20년도 유체역학1의 과제내용이 같은것으로 보아
유체역학2 역시 같은 내용일 것이라 생각됩니다.

모든 풀이과정을 상세하게 나열하였습니다.

목차

1. <6장 유동의 미분해석>
1) 연습문제 [6.35], [6.50], [6.51], [6.62], [6.65], [6.73], [6.77]

본문내용

<6.35> 2차원 유동장의 유동함수가 다음과 같다. 속도 포텐셜을 구하라.

<6.50> 그림과 같이 대선풍(tornado)은 Rc를 코어의 반경이라고 할 때 r > Rc에서 강도 를 가지는 자유와류로 근사화할 수 있다. 점 A와 점 V에서 측정된 속도는 각각 Va=38 m/s, Vb=18 m/s이다. 점 A에서 대선풍의 중심까지의 거리를 구하라. 대선풍의 전체 유동장(r>=0)에 대해서 자유와류 모델을 적용할 수 없는 이유는 무엇인가?

<6.51> 그림과 같은 특별한 2차원 유동의 유선들은 모두 동심원으로 되어 있다. 속도는 V0 = wr로 주어지고 w는 회전하는 유체질량의 각속도이다. 경로 ABCD를 따라 순환을 구하라.

<6.62> 평행 평판을 향하는 퍼텐셜유동(그림)은 다음의 유동함수로 나타낼 수 있다. 여기서 A는 상수이다. 이러한 유형의 유동은 O점의 정체점 근방의 유동을 표현하는 것이므로 '정체점 유동'이라 부른다. 점 O에 강도 m의 소스를 더하면, 그림과 같이 '마주침'을 수반하면서 평행 평판을 향하는 정체점 유동이 얻어진다. 충돌높이 h, 상수 A와 소스의 강도 m 사이의 관계를 구하라.

<6.65> 흔히 반체라고 부르는 유선형 물체 주위의 유동을 설명하기 위해 균일유동과 소스의 중첩이 이용될 수 있다. 어떤 물체가 두께 0.5 m인 반체모양을 가지고 있다고 가정하자. 15 m/s의 속도로 흐르는 공기 유동에 이 물체가 놓여 있다면 물체 주위의 유동을 표시하기 위해 필요한 소스 강도는 얼마인가?

<6.73> 그림에 나타낸 것처럼 평면상에 있는 무한히 긴 반원의 "둥근 언덕" 주위를 이상유체가 흐른다. 둥근 언덕에서 멀리 떨어진 곳에서는 속도장이 균일유동이고 압력은 P0이다.
(a) 둥근 언덕을 따라 발생하는 압력의 최대 및 최솟값의 표현식을 구하고, 그 위치를 구하라. p, U, p0의 항으로 답하라.

참고자료

· Munson 유체역학 [ 8판 ]
· Bruce R.Munson 저 / 강동진, 김경훈 등역 | 퍼스트북