유체역학 3월 6일

1.1 유체역학 : 유체의 힘과 운동


유체 : 아주 작은 전단력에도 영구히 저항하지 않고 전단력이 작용하는 동안 계속 움직이는 물체

고체 : 아주 큰 전단력에도 영구적으로 저항하는 물체

중간체 : 작은 전단력에는 영구히 저항, 큰 전단력에는 저항하지 않는 물체

힘의 종류
인장(tensile force)
압축(compressive force)
전단(shear force)

응력(stress) = F/A

유체는 전단력의 작용.

1.2 유체역학 효용
수력학, 공기역학, 기상학 등

1.3 기본 개념

1. 질량보존법칙(물질수지, 질량수지, 연속방정식)
2. 열역학 1법칙 : 에너지보존법칙(에너지수지) - bernoulli eq
3. 열역학 2법칙
4. 뉴턴운동법칙 : F= ma - 운동량수지 (Navier stokes eq)

1.4 액체와 기체
분자간 인력, 밀도, 점도, 굴절률 더 큰 액체
비용량(밀도역수)는 기체가 1000배, 분자간 거리는 10배

1.5 유체의 성질
밀도(density) = m/V   여기선đ로 하겠음. 로를 찾기힘듦.

복합물의 밀도
1. 입자밀도(particle density) : 지점에 따라
2. 겉보기밀도(bulk density) : 평균

복합고체 : 주철, 철콘, FRP, 나무
복합액체 : 슬러리(액체에 고체), 에멀젼(두개액상)

비중(specific gravity) SG = 밀도/기준온도압력물밀도

기준온도압력 : 보통 1atm, 4'C. 1g/cm^3

점도(viscosity)
레이놀즈 수에서 사용. đvD/점도(뮤) = 무차원 수

예제 1.2
쿠엣 점도계.

토크(대감마) = F r
전단력 = F/A = 돌림힘×반지름/pi×D×L
전단속도(shear rate) = dv/dr :: ◇v/◇r(매우작은길이)

v0-0/(D2-D1)/2

v0=pi×D×rpm.

전단속도 단위 : /s = s^(-1)