무차원수의 종류/차원해석

소개글

무차원수의 종류/차원해석

목차

◎ 무차원수
◎ 차원해석과 무차원수의 필요성
◎ 무차원수의 종류
1. 마하수 [Mach]
2. 레이놀즈 수 [Reynolds number]
3. 관성파라미터 [Inertial parameter]
4. 네퍼 [Neper]
5. 레일리수 [Rayleigh number]
6. 비중 [Specific gravity]
7. 누셀트수 [Nusselt number]
8. 척도인자
9. 그래쯔수 [Graetz number]
10. 슈미트수 [Schmidt number]
11. 프랜틀수 [Prandtl number]
12. 비점도 [Relative viscosity]
13. 페크렛수 [Peclet number]
14. 푸루드수 [Froude number]
15. 데시벨(Decibel, dB)

등등..53가지

본문내용

◎ 무차원수 [dimensionless number]
몇 개의 차원을 가진 수 또는 차원이 없는 수를 조합해서 얻는, 전체적으로 무차원이 되는 수. 무차원수는 닮음의 개념과 결부되어 있으며, 두 계(系)가 기하학적 또는 역학적으로 닮음이기 위한 조건을 준다.

◎ 차원해석과 무차원수의 필요성
지구상의 자연계에 존재하는 실제 유동장의 방정식을 수학적으로 정확하게 풀어낸다는 것은 불가능한일이다. 실제문제의 해는 일반적으로 해석적인 방법과 실험적인 결과를 조합하여서 많이 사용하고 있다. 실험적인 연구는 실험 장비를 구비하고 실험 시에 발생할 수 있는 실험 오차를 최대한 줄이면서 시간과 공을 들여 실험을 해야 하기 때문에 많은 돈과 시간이 소비된다. 최소의 실험비용과 시간절약으로 최대의 정보를 얻는 것이 목적이라면 이것을 가능하게 해주는 것이 바로 차원해석이다. 차원해석은 유체의 거동을 지배하는 많은 유동변수들을 몇 개의 무차원군으로 줄일 수 있도록 해주며 많은 실험 변수들을 가지고 수천 번 실험해할 것을 수십 번으로 줄여 주기도 한다.

◎ 무차원수의 종류
1. 마하수 [Mach]
유체 속에서 움직이는 물체의 속력을 나타내는 단위. 유체가 정지해 있을 때의 물체의 속력과 유체 속에서의 음속 사이의 비를 말하며 기호는 M이다. 보통 공기 속에서 고속으로 운동하는 탄환, 비행기, 미사일 등의 속력을 나타낼 때 쓴다. 유체 속에서의 음속을 기준으로 물체의 속력을 결정하는 값으로, 예를 들어 마하 0.5는 음속의 절반에 해당하는 속력이다. 마하 1은 공기 중에서의 음속인 시속 약 1,200km에 해당한다. 마하 1보다 큰 속도영역을 초음속, 1보다 작지만 부분적으로 1을 초과하는 속도를 가진 경우를 천음속, 1보다 작은 속도영역을 아음속이라고 한다. 비행체가 공기 중에서 마하 1을 넘는 초음속으로 비행하면 비행체 주위의 공기에는 충격파(shock wave)가 생성된다. 이 충격파를 전후하여 공기의 성질이 급격히 변화하기 때문에, 항공공학에서는 마하수가 중요한 의미를 가진다.

참고 자료

없음