내부유동과 외부유동

소개

내부유동과 외부유동에 대한 레포트입니다.

목차

1. 내부유동
1) 평판 위를 지나는 유동
2) 원통과 구를 지나는 유동
※ 내부유동

2. 외부유동
1) 경계층
2) 박리(Separation)
3) 2차 유동

본문내용

1. 내부유동
1) 평판 위를 지나는 유동
터빈 블레이드와 같이 얇은 외형의 표면은 평판으로 적절하게 가정될 수 있다. 평판에서의 마찰계수와 열전달계수는 질량 보존방정식, 운동량 보존방정식, 에너지 보존방정식을 적당히 풀면, 이론적으로 또는 수치적으로 결정되어질 수 있다. 또한, 실험적으로도 결정되어질 수 있고, 경험적인 상관식에 의해 표현되어질 수도 있다. 어떠한 방법이든, 평균 Nusselt 수는 Reynolds 수와 Prand시 수의 항으로 표현될 수 있다.

Nu = = CRePr (1)
여기서, C, m, n은 상수이고, L은 유동방향에 따른 판의 길이이다. 판 위의 어떤 지점에서 국소 Nusselt 수는 선단으로부터 그 지점까지의 거리에 의해 결정된다.
열경계층에서 유체온도는 표면의 온도 T부터 경계층의 바깥온도 T까지 변화한다. 또한, 유체의 물성치는 온도에 따라 변함으로써, 경계층을 가로 지른 위치에 따라서도 변한다. 온도에 따른 물성치의 변화를 적절하게 고려하기 위하여, 유체의 물성치는 막온도라고 불리는 표면과 자유흐름 온도의 산술평균으로 정의된 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

T = (2)
유체의 물성치는 전체 유동 영역에 걸쳐서 이 값으로 일정하게 유지된다고 가정된다. 국소 마찰계수와 열전달계수는 유동방향으로의 속도경계층과 열경계층의 변화로 인하여 평판의 표면을 따라 변한다. 우리의 관심은 주로 평균 열전달계수와 마찰계수를 사용하여 결정할 수 있는 전체 표면 위의 열전달과 항력에 집중된다. 하지만, 때로는 임의의 위치에서의 열유속과 항력을 관심을 두게 된다. 그러한 경우, 열전달계수와 마찰계수의 국소값을 알 필요가 있다. 이러한 점에서, 국소 및 평균 마찰계수와 열전달계수의 상관관계식을 아래에 나타내었다. 국소량은 아래첨자 x로 구별된다.

참고자료

· 없음