[수리학 7장] 물체가 받는 저항

소개

수업시간에 사용하고 있는 자료입니다.

목차

7.1 물체가 받는 힘
7.2 물체의 저항
7.2.1 마찰저항
7.2.2 압력항력
7.3 3차원 물체가 받는 항력
7.4 경계층의 두께와 박리
7.5 바람의 힘

본문내용

수리학(HYDRAULICS)
7장, 흐름속의
물체가받는저항
7.1 물체가 받는 힘
- 정지하고 있는 물속에 놓여 있는 물체에는 정수압만 작용하나, 물속에 물체가 놓여 있거나 정수중을 물체가 침강하는 경우에는 흐름에 기인한 여러 힘이 작용한다.
(a)마찰저항,마찰항력 : 경계층내의 속도분포를 알면 계산 가능.
(b)압력저항,압력항력 : 물체형상에 기안하며 압력의 불균형이 발생하여 물체에 힘이 작용하게 된다.
7.1 물체가 받는 힘
- 유수중의 작용하는 힘은 두 성분으로 나눌 수 있으며
① 흐름에 직각방향으로 작용하는 힘을 양력.
양력L과 양력계수의 관계는
② 흐름방향으로 작용하는 힘을 항력이라 한다
항력 D는 마찰항력 + 압력항력
물체의 흐름방향 투영 면적A와 동압력 에 비례
는 항력계수로 형상저항계수 + 표면저항계수
7.1 물체가 받는 힘
( 7-2 )
( 7-3 )
- 일정한 유속 의 흐름중에 흐름방향과 평형하게 놓여있는 평판을 생각해 보자.
① 속도가 “0”에서 까지 변하는 구간을 경계층.
② 는 경계층의 두께
7.2.1 마찰저항
7.2 물체의 저항
7.2.1 마찰저항
- 평판 표면의 단위면적당의 마찰력 는 층류 경계층의 경우 Blausuis 의하면 식(7-4)와 같다.
- 흐름방향으로의 길이 l,흐름방향에 수직방향의 길이b
판의 한쪽면에 작용하는 항력 D는 다음과 같다.
- 지금 로 표현하면 는 표면 마찰저항력계수로
- 여기서, 이다.
7.2.1 마찰저항
( 7-4 )
( 7-5 )
( 7-6 )
- 난류 경계층의 경우에 대해서는 Karman에 의하면
- 여기서 는 경계층의 두께로
- 난류의 경우는 에 비례하는 것을 알 수 있다
7.2.1 마찰저항
( 7-7 )
( 7-8 )
- 판이 받는 항력은 판의 길이를 l,폭을 b로 한 판의 한면에 있어서 층류의 경우과 같이 계산하면
- 또한 로 표현하면 는
- 여기서,
7.2.1 마찰저항
( 7-9 )
( 7-10 )

참고자료

· 없음