[유체역학이론] 개수로의 유동

소개

힘들게 작업한 레포트 입니다.

목차

1 . 개수로의 유동
1) 개수로유동의 특징
2) Fr 수
3) 개수로의 에너지 방정식
4) Chezy-Manning 공식

2 . 경제적인 수로
1) 직사각형 단면수로
2) 사다리꼴 단면수로

3 . 비에너지E

4 . 수력도약

5 . 중력파

6 . 개수로 유동의 측정
1) 봉우리가 날카로운 위어
2) 봉우리의 폭이 넓은 위어
3) 수문

본문내용

1. 개수로의 유동
하천에서의 유체의 유동 등과 같이 유체의 한 면이 대기와 접하여 흐르는수로, 즉 자유표면 (free surface)을 갖는 수로를 개수로라 한다. 자유표면을 갖는 흐름은 지상에서 흔하게 볼 수 있는 현상으로 바다의 파도, 강물의 흐름에서부터 빗물의 흐름까지 그 예는 수없이 많다.
개수로 흐름에서는 대기와 유체가 접하는 자유펴면에 의해서 유동의 특성이 주어진다. 자유표면에서 유체표면의 압력은 대부분의 구역에서 대기압과같고 수력구배선과 유체의 자유표면은 동일하게 된다. 개수로에 관한 공학적인 문제는 대부분 물을 운반시키는 문제이지만 물이 아닌 유체에 이 장에서 논의한 것을 적용시켜도 별다른 문제는 없을 것이다.
개수로는 단면이나 깊이가 변화가 많고 불규칙적이어서 개수로의 위치에 따라서 유동형상도 변하게 된다. 개수로의 흐름은 엄격하게 본다면 3차원으로 볼 수 있지만 다행히도 여러 가지의 조건을 간략화하면 1차원으로 가정하여 취급하여도 그 오차는 크지 않다. 이하 본문에서는 개수로의 유동을 쉽게 해석하기 위하여 관에서의 유동과 같이 1차원 흐름으로 단순화하여 문제를 해석하였다. 따라서 개수로에서의 속도는 평균속도를 사용한다.
개수로의 흐름은 정상류와 비정상류 그리고 등류(等流,uniform)와 부등류(不等流,nonuniform)등으로 구분하고 이것들을 조합하여 유동특성을 부여한다. 정상류에서는 관 흐름에서의 정의와 같이 평균속도 V와 깊이 y가 시간에 대하여 독립적인데 반하여 비정상류에서는 시간이 독립변수로 취급된다. 또, 등류는 흐름의 방향이나 위치에 관계없이 속도와 깊이가 일정한 흐름인데 반하여 부등류는 흐름의 위치와 방향에 따라서 속도와 깊이가 변화하는 유동을 말한다.

참고자료

· [유체역학] 형설출판사 윤석범,김민수,조병수,이찬규,임동주,김진구 공저
· [http://aerolab.kyunghee.ac.kr/lecture/fluid%20dynamics/file/ch%2010.pdf ]