안녕하세요. 항력 관련해서 궁금한게 있어서 질문드립니다. 저는 항력의 개념을 '유체속에서 물체가 추진하는 방향의 반대방향으로 작용하는 힘'이라고 알고있었는데요. 자동차가 +3의 속도 바람이 같은방향으로 +5로 부는 상황에서는 항력이 물체반대방향(-)이 아닌 +방향으로 생겨서 혼란스러워요. 항력의 정확한 정의가 무엇인가요?ㅠㅠ
안녕하세요. 영상 시청해주셔서 감사합니다. 질문자님께서 말씀하신 상황을 다르게 정의해보면 자동차는 정지해있고 바람은 (+)방향으로 2만큼 불어온다고 할 수 있겠습니다. 이 때, 자동차가 받는 항력은 (+)방향의 2만큼 받게 됩니다. 우리가 보통 생각하는 항력은 저항의 개념입니다. 바람이 하나도 안 부는 환경에서 질문자님이 (+)방향 10m/s 속도로 전력질주 달리기를 한다고 생각을 해보겠습니다. 달리기를 하면서 맞바람을 받게 되죠. 사람을 정지시키고 바람이 (-)방향으로 10m/s 불어온다고 다르게 정의할 수 있습니다. 이 때 사람이 받게 되는 힘은 (-)방향으로 사람이 실제로 달리는 방향과 반대 방향이 되고 이것이 일반적인 저항의 개념입니다. 질문자님께서 질문 주신 상황은 상대속도 개념으로 이해하시면 될 것 같습니다. 만약 자동차가 +3, 바람이 +2로 분다면, 자동차가 받는 항력은 -1에 해당되는 힘을 받게 될 것 입니다.
먼저 영상 시청해주셔서 감사하다는 말씀 먼저 드립니다. 우리가 일반적으로 부르는 항력은 마찰항력과 압력항력을 합한 값을 말합니다. 질문해주신분께서 물어봐주신 부분도 총 항력을 말하는것 같습니다. 마찰항력을 구하는 식은 (국부전단응력)dA를 면적에 대해 적분한 값이고 압력항력을 구하는 식은 (국부수직응력)dA를 면적에 대해 적분한 값이 되겠습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 영상 시청해주셔서 감사합니다. 답변이 늦어 죄송합니다. 골프공에서 딤플의 역할은 전체 유동저항을 줄여주는 역할을 합니다. 표면을 울퉁불퉁하게 만들어 마찰저항은 증가하나 압력저항이 크게 감소하여 전체 유동저항(마찰저항과 압력저항의 합)이 감소합니다. 전체 유동저항이 일정하지 않으며 딤플로 인해 감소합니다. 제 채널에 골프공 딤플과 관련된 영상에 자세히 나와있으니 참고하시면 도움이 될 것 같습니다.
좋은영상감사합니다 한가지질문이있습니다 한 교과서에서 평판 위의 경계층에서 유속이 빠르고 점성이 작은 유체가 얇은 경계층을 만드는데 이때 유속이 느려진다거나 점성이 큰 유체의경우 경계층이 두꺼워지면 기존방식이 아닌 특별한 실험적해석이 필요하다고하는데 경계층의 두께 변화가 어떤점에 영향을 주어 기존 유동해석이 아닌 다른 해석이 필요한지 궁금합니다 감사합니다
먼저 영상 시청해주셔서 감사하다는 말씀 드립니다. 층류경계층은 질량보존과 모멘텀 방정식으로 경계층두께 d ~ x^(0.5)를 구할수도 있고 x방향 나비에 스토크 방정식을 무차원화 시켜서 경계층 방정식을 만들때 구할수도 있습니다. 그런데 이 식을 유도하는 과정에서 몇가지 가정사항이 있습니다. 1. 경계층이 층류로 유지되어야 한다 2. 경계층이 충분히 얇을수 있게 Re가 층류를 유지하는 범위에서 최대한 커야한다 3. 박리가 발생하지 않아야한다. 유도과정에서의 이러한 가정들을 만족시키지 않으면 우리가 흔히 알고있는 층류경계층은 x^(1/2)에 비례한다는것을 보일수 없습니다. 감사합니다.
네 맞습니다. 영상에서는 공기(유동)가 정지해있고 자동차가 운동하는 상황을 상대속도 개념으로 유동이 불어오고 자동차가 정지하게 만든 상황입니다. 작성자님께서 말씀하신것은 물체가 정지해있고 공기가 뒤에서 불어오는 상황입니다. 바람이 정지해있는 물체를 뒤에서 앞으로 밀어주는 힘도 항력이라고 하고 추진력이라고 할 수 있습니다.
답변이 늦어 죄송합니다. 2차원으로 생각하면 스포일러(혹은 트렁크 리드 킥업)의 경우 후류영역(박리영역)을 크게 만들어 항력이 커진다고 생각할 수 있습니다. 그러나 3차원의 경우 스포일러(혹은 트렁크 리드 킥업)는 후류영역을 최적화하여 항력을 감소시키는 역할을 할 수 있게 설계합니다. 3차원에서 차량 형상에 의해 차량 끝단 상부에서 내려오는 내리씻음 유동(Downwash)이 너무 강해 Vortex가 강하게 형성되면 후류 형상도 안좋게 형성되고 후류영역이 작아도 항력이 크게 발생할 수 있습니다. 즉, 스포일러는 차량 후방에서 상부 유동과 하부 유동의 밸런스를 맞춰 후류가 최적화될 수 있게 하며 사이드뷰(2차원)에서 봤을 때 후류영역이 커지나 결과적으로는 항력을 감소시키는 역할을 합니다.
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![[유체역학] 압력구배와 유동박리 (Separation)](/img/1.gif)
유체가 물체의 표면으로부터 seperation될때 후방의 낮은 압력영역이 생기고, 이때 압력항력이 크다고 이해했는데, seperation은 역압력구배일때 생성되므로 물체의 후방은 압력이 커져야 하는거 아닌가요?
해당 영상과는 관련 없는 내용이지만, 항력 공부 중에 기저항력이라는 내용이 나와서요ㅠㅠ 전체 항력에 기저항력까지 있는걸 보았는데 시간 되시면 다루어 주실 수 있을까요!?
시험2주전 최고의 선택!!!새내기구해주셔서 감사합니다 ㅠㅠㅠ
교수님 안녕하세요. 혹시 유동이 흐를 수 없는 부분은 왜 압력이 낮아지는지 설명해주실 수 있으실까요??
기계비전공자인데 박리 항력 영상 찾아도 안나와서 멘붕왓엇는데 너무 좋은 설명들 감사합니다 ㅠ.ㅠ 드디어 이해됩니다 하.. 빛과 같은 영상이네요😊
감사합니다! 유체역학 관련해서 궁금한 내용 있으시면 댓글 달아주세요!
좋은 강의 감사합니다. 영상에서는 박리된 부분의 압력이 낮다고 하셨는데 책에 비행기 날개부분에서는 박리된 부분의 압력이 더 높다고 나와 있어서요.. 두 경우의 차이가 뭔가요?
답변이 늦어 죄송합니다. 박리된 영역에서는 주변에 비해 압력이 낮습니다. 비행기 날개 단면 에어포일에서 발생하는 박리 영역에서도 압력이 낮습니다.
안녕하세요. 항력 관련해서 궁금한게 있어서 질문드립니다. 저는 항력의 개념을 '유체속에서 물체가 추진하는 방향의 반대방향으로 작용하는 힘'이라고 알고있었는데요. 자동차가 +3의 속도 바람이 같은방향으로 +5로 부는 상황에서는 항력이 물체반대방향(-)이 아닌 +방향으로 생겨서 혼란스러워요. 항력의 정확한 정의가 무엇인가요?ㅠㅠ
안녕하세요. 영상 시청해주셔서 감사합니다.
질문자님께서 말씀하신 상황을 다르게 정의해보면 자동차는 정지해있고 바람은 (+)방향으로 2만큼 불어온다고 할 수 있겠습니다. 이 때, 자동차가 받는 항력은 (+)방향의 2만큼 받게 됩니다.
우리가 보통 생각하는 항력은 저항의 개념입니다. 바람이 하나도 안 부는 환경에서 질문자님이 (+)방향 10m/s 속도로 전력질주 달리기를 한다고 생각을 해보겠습니다. 달리기를 하면서 맞바람을 받게 되죠. 사람을 정지시키고 바람이 (-)방향으로 10m/s 불어온다고 다르게 정의할 수 있습니다. 이 때 사람이 받게 되는 힘은 (-)방향으로 사람이 실제로 달리는 방향과 반대 방향이 되고 이것이 일반적인 저항의 개념입니다.
질문자님께서 질문 주신 상황은 상대속도 개념으로 이해하시면 될 것 같습니다. 만약 자동차가 +3, 바람이 +2로 분다면, 자동차가 받는 항력은 -1에 해당되는 힘을 받게 될 것 입니다.
항력 관련해서 질문이 있는데요.. 혹시 항력 방정식이라고 불리는 밀도, 상대속력, 물체의 면적 등으로 이루어진 식은 이 압력 항력와 마찰 항력을 모두 고려한 식인건가요? 아니라면 각각 압력 항력과 마찰항력을 구하는 정량적인 식은 존재하지 않나요?
먼저 영상 시청해주셔서 감사하다는 말씀 먼저 드립니다.
우리가 일반적으로 부르는 항력은 마찰항력과 압력항력을 합한 값을 말합니다. 질문해주신분께서 물어봐주신 부분도 총 항력을 말하는것 같습니다.
마찰항력을 구하는 식은 (국부전단응력)dA를 면적에 대해 적분한 값이고 압력항력을 구하는 식은 (국부수직응력)dA를 면적에 대해 적분한 값이 되겠습니다.
감사합니다.
선생님!
어떤 문제에 딤플로 인한 효과에서,
정답은 전체 유동저항은 일정하다 이고,
오답은 마찰저항이 커진다 였습니다
그런데 유동저항이 일정하니까 압력항력이 줄어들면 그만큼 마찰항력이 증가해야 하는 것 아닌가요?
안녕하세요. 영상 시청해주셔서 감사합니다. 답변이 늦어 죄송합니다.
골프공에서 딤플의 역할은 전체 유동저항을 줄여주는 역할을 합니다. 표면을 울퉁불퉁하게 만들어 마찰저항은 증가하나 압력저항이 크게 감소하여 전체 유동저항(마찰저항과 압력저항의 합)이 감소합니다.
전체 유동저항이 일정하지 않으며 딤플로 인해 감소합니다. 제 채널에 골프공 딤플과 관련된 영상에 자세히 나와있으니 참고하시면 도움이 될 것 같습니다.
좋은영상감사합니다
한가지질문이있습니다
한 교과서에서
평판 위의 경계층에서
유속이 빠르고 점성이 작은 유체가 얇은 경계층을 만드는데 이때 유속이 느려진다거나 점성이 큰 유체의경우 경계층이 두꺼워지면 기존방식이 아닌 특별한 실험적해석이 필요하다고하는데
경계층의 두께 변화가 어떤점에 영향을 주어 기존 유동해석이 아닌 다른 해석이 필요한지 궁금합니다
감사합니다
먼저 영상 시청해주셔서 감사하다는 말씀 드립니다.
층류경계층은 질량보존과 모멘텀 방정식으로 경계층두께 d ~ x^(0.5)를 구할수도 있고 x방향 나비에 스토크 방정식을 무차원화 시켜서 경계층 방정식을 만들때 구할수도 있습니다. 그런데 이 식을 유도하는 과정에서 몇가지 가정사항이 있습니다.
1. 경계층이 층류로 유지되어야 한다
2. 경계층이 충분히 얇을수 있게 Re가 층류를 유지하는 범위에서 최대한 커야한다
3. 박리가 발생하지 않아야한다.
유도과정에서의 이러한 가정들을 만족시키지 않으면 우리가 흔히 알고있는 층류경계층은 x^(1/2)에 비례한다는것을 보일수 없습니다.
감사합니다.
안녕하세요 공부중에 궁금중이 해결 안되어 질문드립니다
비점성유동에선 논슬립 컨디션이 적용안되는데 어떻게 물체를 타고 이동하는건가요.?
안녕하세요. 영상 시청해주셔서 감사합니다.
Non-slip 컨디션은 물체 표면에서 유체의 속도가 u=0, v=0이라는 의미입니다. 말씀해주신대로 비점성에서는 Non-slip 컨디션이 적용되지 않기 때문에 표면에서 유속이 0이 아니며 물체를 타고 흐를 수 있습니다.
@@JW_Aerospace 유동방향에 수직으로 세워져있 는 물체에서 유체가 지나갈땨 관성력에 의하여 물체안쪽?을 타지 않고 그냥 떨어져나갈거라 생각이드는데 물체 안쪽면을 타고 갈수 있는 이유가 무었인가요??
@@후유-o1i 수직 평판으로 예를 들어보면 말씀해주신대로 유동은 평판을 지나면서 표면으로부터 떨어져나가고 이를 박리(Separation)라고 부릅니다.
궁금한게 있습니다 만약에 뒤에서 바람이 부는 상황( 물체가 받는 힘의 방향과 같은 방향으로 바람이 불 때)에서는 한력은 방향이 추진력과 같은 방향이 될 수 있습니까?
네 맞습니다. 영상에서는 공기(유동)가 정지해있고 자동차가 운동하는 상황을 상대속도 개념으로 유동이 불어오고 자동차가 정지하게 만든 상황입니다. 작성자님께서 말씀하신것은 물체가 정지해있고 공기가 뒤에서 불어오는 상황입니다. 바람이 정지해있는 물체를 뒤에서 앞으로 밀어주는 힘도 항력이라고 하고 추진력이라고 할 수 있습니다.
@@JW_Aerospace 그렇다면 예를 들어 오른쪽을 + 왼쪽을 - 라고 할 때 바람 +10미터퍼세크 물체 +1미터퍼세크로 움직인다고할 때 항력의 방향을 물어본다면 +인가요 - 인가요
@@두둥-p4m 물체 뒤에서 불어오는 바람에 의한 항력은 (+)방향일 것이고 물체의 속도에 의한 물체 앞에서 받는 항력은 (-)방향이 될 것 같습니다.
@@JW_Aerospace 만약에 그렇다면 물체에 작용하는 수평 방향의 항력의 방향을 구하라 라고 한다면 -인가요?
흑흑,,너무 감사합니다 ,,, 하 너무 필요했던 설명 입니다,,
영상 시청해주셔서 감사합니다!
댓글 잘 안다는데 선생님 설명 넘 잘하시네요 이해시켜주셔서 감사합니다 😊
영상 시청해주셔서 감사합니다!
난류가 층류보다 압력항력이 작은 이유를 설명해주실 수 있을까요?
층류보다 난류에서 박리가 발생하는 지점이 후방에서 나타납니다. 상류에 비해 박리 발생지점 이후인 하류의 압력이 더 낮습니다. 난류에서는 압력이 낮은 뒷부분 영역이 층류보다 더 좁기 때문에 상/하류의 압력차가 비교적 작아 압력항력이 작습니다.
@@jziinn99 도움이 되셨다니 다행이네요. 공부하다가 궁금하신 점 있으시면 아무 영상에 댓글 달아주세요!
좋은 설명 잘들었습니다.
혹시 회전익의 항력에 대한 설명 중
유도항력도 설명 가능할까요?
움직이는 회전익에 대한 내용은 제 분야가 아니라 답변드리기 어려울것 같습니다!
감사합니다... 싸강듣ㄷ다가 이해 못해서 들으러 왔습니다. 굿굿
조파항력 크기나 관계식이 따로 있나요??
조파항력은 압축성 유동에 관한 내용인데 나중에 기회가 된다면 정리 한번 해보겠습니다!
항공쪽 공부하고 있는 나이많은 학생으로서 정말 많은 도움이 됩니다!
영상 다시한번 감사 드리며 구독과 좋아요 누르고 가요!
더 많은 영상 올려주세욤ㅠㅠㅠ
감사합니다. 하나씩 천천히 올려보도록 하겠습니다. 공부하시다가 모르시는 부분 있으시면 댓글 달아주세요!
@@JW_Aerospace 감사합니다! 비전공자라서 모든게 다 어려워요ㅠ궁금한거 있으면 물어볼게요😭😭
아 그러면 자동차에 다는 스포일러같은경우는 유동박리를 막기위해서 달지만 오히려 뒤쪽 압력이 작아져서 압력항력이 커지게 할 수도있겠군요
답변이 늦어 죄송합니다.
2차원으로 생각하면 스포일러(혹은 트렁크 리드 킥업)의 경우 후류영역(박리영역)을 크게 만들어 항력이 커진다고 생각할 수 있습니다.
그러나 3차원의 경우 스포일러(혹은 트렁크 리드 킥업)는 후류영역을 최적화하여 항력을 감소시키는 역할을 할 수 있게 설계합니다. 3차원에서 차량 형상에 의해 차량 끝단 상부에서 내려오는 내리씻음 유동(Downwash)이 너무 강해 Vortex가 강하게 형성되면 후류 형상도 안좋게 형성되고 후류영역이 작아도 항력이 크게 발생할 수 있습니다.
즉, 스포일러는 차량 후방에서 상부 유동과 하부 유동의 밸런스를 맞춰 후류가 최적화될 수 있게 하며 사이드뷰(2차원)에서 봤을 때 후류영역이 커지나 결과적으로는 항력을 감소시키는 역할을 합니다.
@@JW_Aerospace 헉 감사합니다! 아직까지도 스포일러가 일장일단이 있는 커스텀인줄 알고있었는데.... 지금이라도 알게되서 다행이네요
@@SM-dh2dk 공기역학 관련해서 또 궁금한 점 있으시면 댓글 달아주세요. 아는 만큼 최대한 답변 드리겠습니다!
굉장히 어려운것을 쉽게 잘 알러주셔서 감사합니다
하지만 여전히 어렵습니다..^^
시청해주셔서 감사합니다~!!
이 친구 설명 잘 하네
jw가 gv60인건 아시나요 ㅎㅎ 놀랍습니다 ㅋㅋㅋ
선생님 업로드는 더 이상 안하시나요? 설명 저희 교수님보다 잘하시는데
시청해주셔서 감사합니다. 비행기 양력과 관련된 에어포일 형상에 대한 영상 계획하고 있습니다. 공부하시다가 궁금한 점 있으시면 댓글 달아주세요!