흠... 맞나 모르겠네요.

글쓴이
환비
등록일
2002-08-09 18:17
조회
5,814회
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댓글
6건
흠.. 잘읽었습니다.
제가 질문한게 약간 착오가 있었던 모양입니다.
경계층이론은 유체와 그 유체에 맞닿아 있는 고체사이의 관계 아닌가요?
전 유체 끼리의 관계를 설명하는 이론이 있는지 궁금해서 질문한겁니다.

실제 유체(점성, 압축성, 등등)끼리의 운동에서 일어나는
여러가지 변화들을 설명하는 이론이 있는지 궁금하네요.

이런걸 알려면 , 유체 각각의 속도와 밀도, 점성 등을
알아야 할것 같군요.
특히 유체입자가 운동중 일때의 속도 분포를 정확히 알아야 할것 같은데,
이게 가능하나?        ㅡ.ㅡ;
가령, 비행기가 날아갈때 비행기 주위에 흐르는 유체의 속도라던가

속도면,,,, 미분형태라는 말인데, navier-stokes 방정식도 이런 형태인가???
만약 이걸 안다면, 유체의 저항을 획기적으로 줄일수도 있겠네요.
이런거 연구하는 사람들도 있겠군요.

흠,,, 저게 어려우니까 , 그래서 생각해낸게, control volume 인것 같네요.

역시 유체는 어렵고도 재미있는 주제인게 분명한것 같습니다.

>유체 역학책(학부에서 보는것들)에는 유체를 고체화(이런 표현이 약간 어색하지만)해서
>설명하는 경우가 많습니다.
>내부 마찰, 압력, 유동 ,,, 이런것과 관련해서 많은 설명들과 공식들이 있는데,
>왜 저항에 대해서는 한마디도 없는거죠?
>제가 잘못알고 있는건가요?
>
>고체를 배울때는 고체의 운동에 따른 저항을 고려해 주는 경우가 있는데,
>고체의 운동에서는 유체의 저항(가령, 공기 저항 )때문에 생기는 경우라고 할수 있겠네요.
>
>유체의 운동에서 저항이 없네요.
>어떤 물체가 유체속을 지날때 저항(항력이라고 하기도 하더군요.)이 어떻다니,, 하는건
>얘기하지만(이건 고체가 받는 저항이죠. ㅡ.ㅡ;)
>
>유체가 받는 저항은 한마디도 없는것 같습니다.
>유체는 운동에서 전혀 저항을 받지 않나요?
>서로 부딪치고 , 엉키면서 지들끼리(표현이 이상하나??) 에너지를 소모하지 않을까요?
>서로 다른 두 종류의 유체가 운동중에 만날을때,
>어떻게 영향을 끼치고, 어떤 방향으로 운동하게 되는지,
>또는 주변의 영향(압력, 밀도, 온도, 등등)에 따라서 어떻게 달라지는지,
>생각해보면, 많은 경우가 나오겠는데요.
>
>개인적으로 고체는 제스타일(ㅡ.ㅡ;)이 아닌것 같습니다.
>유체가 그런대로 맞는 편인데, 책속의 화려한 수식들 앞에서 기가 죽습니다. ㅡㅡ^;
>이론은 이해가 되는데, 왜 문제는 안풀리지???  ㅜ.ㅜ
>
  • hide4 ()

      제 나름대로 열심히 떠들었건만, 확실히 전달되지 못한 감이 있어 다시 몇자 적어봅니다.  우선, 흥미가 있다하신 유체간의 운동이라면, 유체역학에서 정의하는 "저항" 이라는 개념은 성립하지 않게 되겠지요.  왜냐하면 앞서 설명드린 바와 같이, 저항이란 힘의 개념인데, 유체중에서 힘이 정의되려면 반드시 경계면이 존재하여, 이 경계면에 대한 압력(점성유체의 경우 tangential stress포함)의 면적분을 수행함으로써만이 얻어지게 되는 것이나까요.  고체의 경우야 쉽게 이해가 되시겠지만, 이것을 물성이 다른 두 유체가 섞여 일어나는 상대운동의 경우에 대하여 생각해 보면, 우선 한 종류의 유체입자만을 포함하는 control volume을 설정해(이것을 material volme이라 합니다.)

  • hide4 ()

      경계면을 정의해 둘 필요가 있음을 느끼실겁니다.  다음으로 먼저번에 설명드린 바와 같이 control volume내 운동량의 시간변화 및 경계면에 있어서의 유량x속도벡터 의 면적분을 구해, 이 control volume에 걸리는 외력을 산정할 수 있습니다.  문제는 이 volume이 유체이기 때문에, 경계면에서의 pressure gradient에 따라 경계가 변형하면서 제각각 움직이게 된다는 점 입니다.  즉 고체에 있어서의 강체운동과 같이, 단일한 속도벡터로 control volume의 운동을 기술할 수는 없다는 이야기(각 유체입자는 물론, 고유한 속도벡터를 갖겠지만...).  따라서 앞서 말씁드린 "저항"의 개념이 성립할 수 없는 것입니다.

  • hide4 ()

      일반적으로 역학은 세 가지 보존법칙으로 모든 현상을 설명하고 있습니다.  질량, 운동량 및 에너지.  Navier-Stokes eq.은 이중, 유체에 있어서의 운동량 보존 법칙에 해당합니다.  최근 급속히 발달한 CFD Code를 이용해 이 Navier-Stokes eq.을 풀면, 미리 설정해 둔 grid points상에서의 유체역학적 성질(속도, 압력, 밀도)의 산정이 가능합니다.  실제 항공기나 선박, 자동차의 설계에 있어서의 유체력 평가 및, 저항성능을 포함한 유체역학적 성능개선을 위해, 과거에는 주로 scaled model test에 많이 의존 하였으나, 현재는 CFD 계산이 1차적인 툴로 자리잡았습니다.  하지만, 아무리 Code를 이용해 문제를 푼다 하여도, 기본적인 유체역학적 이해가 없이

  • hide4 ()

      돌리기만 하면, 당치도 않은 결과를 내고도 떳떳히(?) 제출하는 우를 범할 수 있고, 또 산업 현장에선 종종 있는 일이기도 합니다.  따라서 별로 권해 드리고 싶지는 않지만, 혹 유체에 관심이 있으시다면, 기초부터 탄탄히 다지시기를 부탁 드립니다.

  • 환비 ()

      흠... 그렇군요. 이제야 좀 감이 오는것 같습니다. 유체역학 성적이 안좋아서 그런가 ㅡ.ㅡ;        ,,,,, 윗글에서 각 유체입자는 고유한 속도 벡터를 갖는다고 하셨는데, 이중에는 분명히 특정 방향이 다른 방향보다 훨씬 속도 벡터의 분포가 많은쪽이 있을겁니다. 그 특정방향이 한개가 아니라 여러가지가 될수도 있겠네요. 그런 속도 벡터가 모여서 유체의 변형 방향이 결정되는것 같은데요. 그런것도 알수 있나요? 

  • 환비 ()

      가령, 운동중인 유체에 고체(돌맹이)를 던져서 어떠한 외력을 주었을때, 그 유체의 변형이 어떻게 될것인가를 추측해 볼수 있을것 같은데요. 이런것도 가능한지 알고 싶습니다. 좀더 생각해보면 많은 경우가 생길수도 있을것 같은데요. 이걸 알면 아주 쓸모가 많을것 같은데요.



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