[유체]풍동 실험 보고서

소개글

에어포일의 각도에 따른 양력변화 등에 관한 풍동 실험 보고서

목차

실험 개요
실험 이론
1)압력계수
2) 양력계수
3) 항력계수
4)실속
실험 측정치
그래프 분석 및 고찰

본문내용

1. 실험 일시 : 2007년 3월 21일 수요일
2. 실험조 : 오전반 4조
3. 실험 목적 : 풍동 실험을 통해 익형 주변의 유동특성을 알아본다.

4. 실험 개요 : 익형이 고정되어 있는 풍동을 통해서 풍동의 속도가 일정할 때, 각각 정해진 각도에서 다른 위치의 압력을 조사해서 양력의 차이를 알아보는 실험이다. 원래는 앞전으로부터 똑같은 거리의 아랫면과 윗면의 압력을 각각 조사해야 한다. 하지만 실험에 사용한 에어포일의 모양이 상하 대칭이기 때문에 한 위치의 윗면 압력에 대칭되는 아랫면 압력은 받음각을 마이너스(-)로 하고 측정하였다.
에어포일 주변으로 공기가 흐르게 되면 양력(lift)과 항력(drag)이 발생된다. 양력은 공기흐름의 속도방향에 수직한 방향으로 작용하는 힘을 말하며, 항력은 속도방향에 수평한 방향으로 작용하는 힘으로 날개의 운동을 방해하는 방향으로 작용한다. 이들은 하나의 점에 작용하는 것이 아니고 날개 표면에 분포되어 작용하는 공기의 압력에 의해 발생하기 때문에 날개 전체에 걸쳐서 작용하며 각각의 크기는 위치에 따라 다르다.
베르누이 이론 (동압과 정압의 합은 일정하다 , , 풍동실험 상황에서 는 대기압이고, 이때의 게이지압력은 = 0 이다 )에 의해 한 검사체적(Control Volume) 내에서 속도의 차이가 있으면 그에 따른 압력의 차이가 생긴다는 것을 알고 있다. 에어포일은 상하 대칭의 모양이지만, 받음각이 +일 경우 윗면의 길이가 아랫면의 길이보다 긴 것과 같은 효과가 생기게 된다. 이때 윗면의 속력은 아랫면의 속력보다 빨라지게 되고, 따라서 윗면의 압력은 아랫면의 압력보다 작아지게 된다. (받음각이 -일 경우에는 반대의 현상이 일어난다)

참고 자료

항공우주학 개론, 2005 경문사, 한국항공우주학회
날개(에어포일)이론 <항공역학1>, 1986 한국항공대학 출판부, 이봉준
항공기 어떻게 나는가, 1999 경문사, 김승조 외 4인 공저,
비행의 원리, 1997 우용출판사, Gale M. Craig