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[기계공학]풍동 유동가시화 실험 예비레포트

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최초등록일 2024.06.21 최종젿작일 2024.06
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[기계공학]풍동 유동가시화 실험 예비레포트
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    목차

    ① 유동 내 물체에 작용하는 항력과 양력에 대해 설명하시오.
    1) 항력
    2) 양력

    ② 연기 유동 가시화, 입자 영상 유속계를 포함하여 3가지 이상의 유동가시화 기법과 그 원리를 설명하고, 각각의 산업적/학문적 응용에 대해 설명하시오.
    1) 연기 유동 가시화
    2) 입자 영상 유속계(PIV)
    3) 실타래(Tuft) 기법

    ③ 원봉 주위 유동에 대해 층류 유동, 난류 유동, 비점성 이상 유동인 경우 각각에 대해 위치(각도)에 따른 원봉 표면 압력의 변화에 대해 비교하여 설명하시오.

    본내용

    움직이는 유체의 경우 물체 표면에서 점성의 영향으로 인해 접선 방향으로 작용하는 전단력과 물체의 표면과 수직 방향으로 작용하는 힘인 압력이 존재한다. 이때 전단력과 압력이 합쳐진 합력의 유동 방향 선분을 항력(drag)이라고 한다.

    항력은 유동 방향으로 가해지는 힘이기 때문에 마찰과 같이 유동을 방해하는 현상들을 발생시킨다. 그렇기 때문에 항력을 최소화하기 위해 공학 설계 및 여러 가지 분석 방법을 진행하고 있다. 분석 방법의 예시로 공기역학적으로 항력을 줄이기 위해 바람의 방향이나 제품의 형상에 따라 항력을 측정할 수 있는 ‘풍동 터널(Wind Tunnel)’이 있다.

    앞서 항력은 압력과 전단력의 합력이라고 언급했다.

    참고자료

    · 없음
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 유동 내 물체에 작용하는 항력과 양력의 개념과 원리를 설명하고 있다. 항력은 유동 방향으로 가해지는 힘으로 마찰과 같이 유동을 방해하는 현상을 발생시키며, 압력과 전단력의 합력으로 구성된다. 양력은 항력의 유동 방향에 수직으로 작용하는 힘으로 물체의 경사각, 면적, 속도, 유체 밀도 등에 따라 결정된다. 다음으로 연기 유동 가시화, 입자 영상 유속계(PIV), 실타래(Tuft) 기법 등 3가지 이상의 유동가시화 기법과 그 원리, 산업적/학문적 응용에 대해 설명하고 있다. 연기 유동 가시화는 유동 자체를 교란시키지 않고 전체 유동장을 가시화할 수 있어 항공, 자동차 등에 활용된다. PIV는 3차원 공간에서 전체 유동장을 측정할 수 있어 다양한 유동 현상 분석에 사용된다. 실타래 기법은 난류나 박리 등 유동 현상을 세부적으로 확인할 수 있어 자동차, 항공기 등에서 사용된다. 마지막으로 원봉 주위 유동에 대해 층류, 난류, 비점성 이상 유동 각각의 경우 위치(각도)에 따른 원봉 표면 압력 변화를 비교 설명하고 있다. 층류의 경우 유동 박리가 80도 부근에서, 난류의 경우 140도 부근에서 발생하여 난류에서 압력 변화가 더 작게 나타나며, 비점성 이상 유동에서는 압력 변화가 0에 가까워진다. 이처럼 이 문서는 유체역학의 기본 개념부터 다양한 응용 기법과 사례를 포괄적으로 다루고 있어 유체역학에 대한 전반적인 이해를 높일 수 있을 것으로 판단된다.
  • 자료후기

    Ai 리뷰
    유체역학의 기본 개념인 항력과 양력, 다양한 유동가시화 기법과 산업적/학문적 활용, 원봉 주위 유동에 대한 상세 분석을 포함하여 유체역학 전반에 대한 이해를 높일 수 있는 내용으로 구성되어 있다.
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