[기계공학실험] 양항력실험

소개글

[기계공학실험] 양항력실험
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목차

1. 실험 목적
2. 기초 이론
3. 실험장치 및 센서
4. Data Sheet
5. 고찰(discussion)

본문내용

1. 실험 목적

유동 상태에 놓여 있는 물체 주위로 작용하는 외력들을 풍동을 이용하여 정지된 물체 주위로 유체가 지나가는 것으로 보고, 이 물체 주위의 외력들의 분포를 이해하기 위하여 물체 주위의 압력분포를 측정하여 힘의 평형을 알아보고 기하학적 형상에 따라 달라지는 후류 영역의 크기와 저항의 크기와의 상관관계를 알아 본다.
2. 기초 이론

1) 베르누이의 원리 및 방정식

항공기가 비행을 하게 되는 원리, 즉 양력발생의 원리는 1738년 스위스 과학자 다니엘 베르누이가 발견한 베르누이의 원리에 기초한다. 베르누이가 발견한 베르누이의 원리는 단면적이 다른 관(管)내의 유체의 흐름은 항상 전압(total pressure) 즉, 정압(static pressure)과 동압(dynamic pressure)의 합이 일정하다는 것이다.

관내에서 압력(정압 P1)을 측정해 보면 P1 > P3 > P2 와 같다. 즉, 단면적이 작을수록 압력은 작다.
위 식에서 밀도의 영향을 고려하지 않을 경우, 단면적 2에서 압력이 감소하면 속도가 증가해야 한다. 3의 위치에서는 압력이 다시 올라가고 속도는 감소하기 시작한다.
즉, 베르누이는 단면적이 다른 관 (벤츄리관 등)을 흐르는 공기는 "속도가 증가하면 압력이 감소하고, 속도가 감소하면 압력이 증가한다."라는 원리를 발견하였다. 이것이 베르누이의 원리이다.
아음속 공기 흐름의 정의는 공기가 음속 이하로 움직일 때를 말하며 압력이 변할 때 속도도 어떤 변화를 일으키며 밀도는 너무 적어서 무시할 만큼 변하므로 공기가 비압축성(incompressible)이라고 가정했을 때 밀도의 변화를 무시하므로 단순해진다. 그러나 공기 흐름이 음속(speed of sound)이 되면 공기의 흐름은 압축성(compressible)으로 압축성 효과를 고려하여야 한다.

참고 자료

없음