[유체역학 실험] 외부유동 실험

소개글

유체역학실험 과목중 외부유동실험 보고서 입니다. 내용 좋습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

-제목 :외부유동 실험
1. 실험 목적
유체의 운동을 나타내는 운동방정식은 매우 복잡하기 때문에 한정된 경우 이외에는 해석적인 해를 구하기 어렵다. 예를 들어 항공기나 자동차가 공기 중에 운동을 할 때 그 주위의 유동정보를 해석적으로 상세히 구하기는 힘들다. 이때 실험적인 방법으로 물체 주위의 유동정보를 구하고자 할 때 외부유동실험(풍동실험)을 한다. 이 실험에서는 원통주위의 압력과 속도를 구하고 항력을 추에 의한 측정법을 적용하여 원기둥의 각도 변환에 따른 항력을 측정하고 후류에서 속도분포에 의한 측정을 하여 비교한다.
2. 실험 관련 이론
<항력과 양력>
1. 물체 둘레의 유체 흐름
속도가 일정한 유체흐름 속에 물체가 있을 때, 물체 주위의 유체 흐름을 고찰 해 보자. 균일한 유체흐름 속에 놓인 물체 둘레의 유체흐름은, 유체의 점성 때문에 물체 표면에 접하여 일어나는 속도변화가 현저한 얇은 유체층 즉, 경계층과 이 층 밖의 속도변화가 완만한 영역으로 나눌 수 있다. 흐름방향으로 압력기울기가 어느 정도 이상이 되면, 경계층은 물체 표면으로부터 떨어져서 박리가 일어나고 물체 주위의 유체흐름의 양상은 급변하게 된다. 이와 같은 물체 둘레의 유체흐름을 다소 상세히 검토하기 위하여 균일한 유체흐름 속에 놓여진 원주(圓 柱) 주위의 유체흐름을 나타내어 보자.
(1) 완전유체의 흐름
우선, 점성도 압축성도 없는 완전유체의 흐름에 대하여 생각해 보자.
그림 1은 원주 주위의 흐름을 보여준다. 상류 a로부터 흐름은 원주표면이 b에서는 정체되고 따라서, 속도는 0이 된다. 다시, 표면 b에서는 흐름이 상하로 분리되어 c를 거쳐서 d에서 다시 합류되고, 하류 e의 방향으로 흘러간다. 이 때, b 및 d를 정체점이라 하고 그곳에서 압력을 p, 원주의 영향을 받지 않는 상류측의 위치에서의 압력을 p∞, 유속을 V라 하면
이 된다.
그림 1. 원주 주위의 유체흐름(완전유체)
(2) 점성유체의 흐름
이 경우 원주 표면에 접하여 경계층이 생기고 더욱이

참고 자료

-Foc & McDonald, Introduction to Fluid Mechanics, 사이텍미디어, 2000년, P.522～535