조선대학교 기계공학과 유체역학2 HW#3

소개

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

모든 풀이과정을 상세하게 나열하였습니다.

목차

1. <6장 유동의 미분해석>
연습문제 [6.84], [6.86], [6.87], [6.94], [6.107], [6.112]

본문내용

<6.84> 아래의 속도분포를 가진 비압축성 Newton유체의 전단응력을 구하라.

<6.86> 2차원, 비압축성의 평면 유동장에서 x축과 일치된 수평의 유선을 따라 움직이는 유체입자의 속도는 실험을 통해 u = x^2으로 표현된다. 이 유선을 따라 다음의 표현식을 구하라. (단, 유체는 Newton유체이다)
(a) y에 관한 v의 속도성분의 변화율 (b) 유체입자의 가속도 (c) x방향의 압력구배

<6.87> 15.6℃에서 오일이 고정된 평판 사이를 정상상태로 흐른다. 채널유로에서 단위 길이당 압력강하는 30 kpa/m이고 판 사이의 거리는 4 mm이다. 유동은 층류이다. 다음을 구하라.
(a) 체적유량(폭의 길이 m당) (b) 바닥에 작용하는 전단응력의 방향과 크기 (c) 유로 중심선에서의 속도

<6.94> 비압축성, 점성유체가 그림과 같이 무한히 크고 수평으로 놓여진 두 개의 평행 평판 사이에 있다. 그림에서 보는 바와 같이 두 평판은 일정한 속도 U1, U로 서로 반대방향으로 움직인다. x방향의 압력구배는 0이고, 체적력은 유체의 자중에 의한 것만 있다. Navier-Stokes방정식을 사용하여 두 평판 사이의 속도분포 식을 구하라. 단, 층류유동으로 가정한다.

<6.107> 그림과 같이 액체(점도=0.002 Ns/m2, 밀도=1000kg/m3)가 원형 튜브를 통해 힘을 받고 있다. 튜브를 따라 압력강하를 측정하기 위해 차압계가 튜브에 연결되어 있다. 높이 차 h가 9mm일 때 튜브 내의 평균속도는 얼마인가?

<6.112> 식 6.155가 어떻게 구해지는지를 보여라.

참고자료

· 유체역학 [ 8판 ], [ 7판 ]
· Bruce R.Munson 저 / 강동진, 김경훈 등역 | 퍼스트북