외부유동에서의 열경계층은 “ 경계층이 뭐예요”영상을 보시면 도움이 죌 것 같습니다. 그리고 내부유동에서의 경계층 발달도 외부유동과 동일한데, 다른점은 모든 벽면에서 경계층이 성장하여 만난다는 것입니다. 이건 내부유동 완전발달 영상에 설명이 있습니다. 영상 보시고 다른 질문 있으시면 댓글 남겨주세요. 감사합니다.
영상을 다시 보니 대략 3:36정도에 CV이 있고, 여기에 압력과 전단력을 표현해 놓았네요. 1. 압력은 면에 수직으로 작용하기에 면에 수직한 방향으로 표현한 것입니다. 그리고 유동방향에 따라 변하는 압력만을 고려하기에 CV 위/아래 면에서는 압력 작용을 무시하였고, 있다고 하더라도 서로 상쇄되어 없어지게 됩니다. 2. 전단력은 움직이지 않는 표면에 손바닥으로 밀면 표면에선 손바닥 방향으로 전단력이 작용할 것입니다. 이것과 유사하게 내부유동에서 속도분포(profile)을 보면 CV 위보다 아래가 속도가 빠른 걸 볼 수 있습니다. CV 중앙속도에서의 상대속도를 비교해 보면 윗면에서의 상대속도는 왼쪽으로 아랫면의 상대속도는 오른쪽으로 작용하는 것을 볼 수 있습니다. 그래서 전단력이 영상과 같은 방향으로 작용하게 됩니다. CV 또는 동역학에서 물체의 움직임을 설명할 때 그리는 free body diagram에서 작용하는 힘만 알고 있다면, 작용방향은 큰 문제가 되지 않습니다. 왜냐하면 잘못된 방향을 고려하여 문제를 풀면 그 값이 "음수, negative"가 나오기에 .... "아 내가 고려한 반대방향으로 힘이 작용하는구나" 라고 보시면 됩니다. 압력은 "압력이 뭐예요" 영상을 상대속는 "상대속도"에 대한 영상이 있으니, 이 영상들을 참조하시기 바랍니다. 감사합니다.
좋은 질문 감사합니다. 관(pipe)내 유동이라고 한다면 중심에서부터 r을 이용하여 속도분포를 그릴 수 있을 것입니다. 중심과 벽면 근처의 유동이 속도가 다른데, 그럼 압력도 다를까?... 정말 좋은 질문입니다. 그런데, 이론적으로는 같은 x 위치에서의 중심과 벽면 근처의 유동에서 압력은 동일하다고 보면 됩니다. 일단 간단히 설명하면 베르누이 방정식은 유선(streamline) 상에서 적용이 가능합니다. 중심과 벽면 근처의 유동은 같은 유선 상으로 흐르지 않기에 베르누이 방정식을 이용하여 설명할 수 없습니다. 또한 속도차이로 인해 압력이 발생한다면, 난류보다 층류의 속도분포가 중심과 벽면 근처의 유속 차이가 크기에 압력차이도 더 크게 발생해야하는데.... 이런 경우 중심과 벽면 근처의 유동이 압력차이로 섞이는 현상이 나타나야 하는데 그렇지 않죠^^ r-방향으로 압력이 다르면 r-방향으로 유동이 발생해야 하는데, 내부유동 완전발달 영역에서는 유동이 x-방향으로만 흐릅니다. 위 설명이 충분할 것 같은데요, 혹시 다른 질문있다면 또 알려주세요. 감사합니다.
완전발달영역이면 더 이상 속도, 온도 profile ( T(r), u(r) )이 유동방향으로의 x의 함수가 아닌 단지 r의 함수로 표현할 수 있습니다. 이 말은 완전발달영역에서의 온도, 속도 프로파일이 더 이상 변하지 않는다는 것입니다. (물론 벽면 조건이 온도이냐 또는 열속이냐에 따라 온도프로파일의 형상은 변할 수 있긴 합니다.) 위와 같이 완전발달영역을 찾아낼 수도 있고, 입구에서부터 성장/발달하는 경계층의 두께를 이용하여 유동이 모두 경계층 내부에 포함되는 영역이 완전발달영역입니다. 동영상에 이 부분들이 속도는 (속도편)에 온도는 (온도편)에 설명되어 있는데, 잘 설명이 되어 있지 않나보네요. 다음에 영상을 업데이트할 때 "댓글"을 보고 이 부분 참고하도록 하겠습니다. 감사합니다.
![[1만뷰] 유체역학 059 하겐 푸아죄유 공식 Hagen-Poiseuille Equation (유튜브 자막 있음)](http://i.ytimg.com/vi/M-Twb10YUyc/mqdefault.jpg)
열경계층에 대해서 내부유동과 외부유동을 설명해주실 수 있으실까요?
외부유동에서의 열경계층은 “ 경계층이 뭐예요”영상을 보시면 도움이 죌 것 같습니다.
그리고 내부유동에서의 경계층 발달도 외부유동과 동일한데, 다른점은 모든 벽면에서 경계층이 성장하여 만난다는 것입니다. 이건 내부유동 완전발달 영상에 설명이 있습니다.
영상 보시고 다른 질문 있으시면 댓글 남겨주세요. 감사합니다.
안녕하세요 유체역학을 모르는 학생입니다.
최근 자료를 찾아보다가 개념이 필요해서 찾아보다가 발견하였는데요.
중간설명쯤에 CV가 받는 압력과 주변의 전단력의 방향과 값이 왜 설명과 같이 나오는 것인지 알려면 어느 부분을 공부해야 이해할 수 있을까요?
영상을 다시 보니 대략 3:36정도에 CV이 있고, 여기에 압력과 전단력을 표현해 놓았네요.
1. 압력은 면에 수직으로 작용하기에 면에 수직한 방향으로 표현한 것입니다. 그리고 유동방향에 따라 변하는 압력만을 고려하기에 CV 위/아래 면에서는 압력 작용을 무시하였고, 있다고 하더라도 서로 상쇄되어 없어지게 됩니다.
2. 전단력은 움직이지 않는 표면에 손바닥으로 밀면 표면에선 손바닥 방향으로 전단력이 작용할 것입니다. 이것과 유사하게 내부유동에서 속도분포(profile)을 보면 CV 위보다 아래가 속도가 빠른 걸 볼 수 있습니다. CV 중앙속도에서의 상대속도를 비교해 보면 윗면에서의 상대속도는 왼쪽으로 아랫면의 상대속도는 오른쪽으로 작용하는 것을 볼 수 있습니다. 그래서 전단력이 영상과 같은 방향으로 작용하게 됩니다.
CV 또는 동역학에서 물체의 움직임을 설명할 때 그리는 free body diagram에서 작용하는 힘만 알고 있다면, 작용방향은 큰 문제가 되지 않습니다. 왜냐하면 잘못된 방향을 고려하여 문제를 풀면 그 값이 "음수, negative"가 나오기에 .... "아 내가 고려한 반대방향으로 힘이 작용하는구나" 라고 보시면 됩니다.
압력은 "압력이 뭐예요" 영상을 상대속는 "상대속도"에 대한 영상이 있으니,
이 영상들을 참조하시기 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요 영상보다가 질문드립니다 기사문제를 풀다가 평행평판사이 완전발달,비압축,정상유동에서 평판사이 중심을 x축으로 놓았을때 압력강하와 마찰손실의 관계를 구하는데요! 영상 4분쯤에서의 (검사체적에 적용된)압력과 전단응력 방향대로 놓고 하면 자꾸 부호가 마이너스가 나오는데 답은 플러스라서요 무엇이 잘못됬는지 해답을 얻을수있을까하여 질문드립니다!!
내부유동에서 같은 x에 대해 관 중심에서의 압력과 관 벽면에서의 압력의 차이는 어떻게 되는지 궁금합니다!(r의 차이에 따른 압력 차이)
좋은 질문 감사합니다.
관(pipe)내 유동이라고 한다면 중심에서부터 r을 이용하여 속도분포를 그릴 수 있을 것입니다. 중심과 벽면 근처의 유동이 속도가 다른데, 그럼 압력도 다를까?... 정말 좋은 질문입니다.
그런데, 이론적으로는 같은 x 위치에서의 중심과 벽면 근처의 유동에서 압력은 동일하다고 보면 됩니다. 일단 간단히 설명하면 베르누이 방정식은 유선(streamline) 상에서 적용이 가능합니다. 중심과 벽면 근처의 유동은 같은 유선 상으로 흐르지 않기에 베르누이 방정식을 이용하여 설명할 수 없습니다.
또한 속도차이로 인해 압력이 발생한다면, 난류보다 층류의 속도분포가 중심과 벽면 근처의 유속 차이가 크기에 압력차이도 더 크게 발생해야하는데....
이런 경우 중심과 벽면 근처의 유동이 압력차이로 섞이는 현상이 나타나야 하는데 그렇지 않죠^^
r-방향으로 압력이 다르면 r-방향으로 유동이 발생해야 하는데, 내부유동 완전발달 영역에서는 유동이 x-방향으로만 흐릅니다.
위 설명이 충분할 것 같은데요, 혹시 다른 질문있다면 또 알려주세요.
감사합니다.
내부유동에서 완전발달영역인지 입구영역인지 어떻게 아나요?
완전발달영역이면 더 이상 속도, 온도 profile ( T(r), u(r) )이 유동방향으로의 x의 함수가 아닌 단지 r의 함수로 표현할 수 있습니다. 이 말은 완전발달영역에서의 온도, 속도 프로파일이 더 이상 변하지 않는다는 것입니다.
(물론 벽면 조건이 온도이냐 또는 열속이냐에 따라 온도프로파일의 형상은 변할 수 있긴 합니다.)
위와 같이 완전발달영역을 찾아낼 수도 있고, 입구에서부터 성장/발달하는 경계층의 두께를 이용하여 유동이 모두 경계층 내부에 포함되는 영역이 완전발달영역입니다.
동영상에 이 부분들이 속도는 (속도편)에 온도는 (온도편)에 설명되어 있는데, 잘 설명이 되어 있지 않나보네요.
다음에 영상을 업데이트할 때 "댓글"을 보고 이 부분 참고하도록 하겠습니다.
감사합니다.