Fluid Flow   유체 흐름, 유체 유동

(2023-04-08)

유동 (流動), 유동 , 유동 유체, 점성 유동, 비 점성 유동


1. 유체 흐름, 유동(流動)  (Fluid Flow)운동 중인 유체의 거동

  ㅇ [참고사항]
     - 유체 흐름의 성질을 나타내는 물성 : 밀도, 압력, 온도, 속도(유속), 점성 등
     - 유체 흐름의 장(Field) 표현 ☞ 유동장(속도장 등), 유동 기술법 참조


2. 유동의 특성에 따른 분류

  ㅇ 질서 (질서 여부)
     - 층류 (Laminar Flow)
        . 매끈하고 질서정연한 상태로 인접 유체 층을 형성하며 흐름
     - 난류 (Turbulent Flow)
        . 유체 입자가 서로 섞이거나 진동하는 무질서하고 불규칙한 흐름

  ㅇ 움직임 (흐르는지 여부)
     - 유동 유체 : 움직이고 있는 유체
        . 위치에 따라 물성값이 변화됨
     - 정지 유체 : 정지해 있는 유체
        . 수평응력(전단응력)이 존재하지 않음
        . 표면력(접촉력)이 오직 수직응력에 만 존재
 
  ㅇ 정상성 (시간에 따라 달라지는지 여부)
     - 정상 흐름 (Steady Flow)
        . 한 점에서 볼 때 유체 흐름 성질이 시간적으로 변하지 않음
        . 기초적인 유체 해석 대부분이 정상흐름에 국한됨
        . 속도,압력,밀도 등의 물리량시간에 관계없이 일정하게 유지되는 유동 특성
     - 비 정상 흐름 (Non-steady Flow)
        . 한 점에서 볼 때 유체 흐름 성질이 시간적으로 변함
        . 시간에 따라 변화하는 유동 특성

     * 例) 만일, 유체 입자가 어떤 유동 경로를 따라 이동하면,
        . 비 정상 유동
           .. 속도,압력 등 유동 물리량시간 함수적으로 변화하나,
        . 정상 유동
           .. 하나의 고정점에서 볼 때 이같은 유동 물리량시간에 따라 변화 않음

  ㅇ 균일성 (위치에 따라 달라지는지 여부)
     - 균일 유동 (Uniform Flow)
        . 위치에 의존하지 않는 유동
     - 비균일 유동 (Nonuniform Flow)
        . 위치에 따라 달라지는 유동

  ㅇ 점성 (점착성 여부에 따른 구분) 
     - 점성 유동 (Viscous Flow)
        . 점성 영향을 고려해야 하는 유동
     - 비 점성 유동 (Nonviscous,Inviscid,Frictionless Flow)
        . 전단응력이 무시되는 유동, 에너지 손실이 없는 흐름

  ㅇ 압축성 (주로, 유체 유동의 빠르기에 관련됨)
     - 압축성 유체 (Compressible Fluid)
        . 외력이 가해지면 부피,밀도,온도 등이 크게 변하는 유체 (例, 기체 등) 
     - 비 압축성 유체 (Incompressible Fluid)
        . 외력이 가해져도 부피,밀도,온도 등이 별로 변하지 않는 유체 (例, 액체 등)

  ㅇ 표면 내외부
     - 내부 유동 (Internal Fluid)
        . 파이프,덕트 등에서, 압력차에 의해 내부로 만 흐르는 유동
           .. 점성의 영향이 유동장 전체를 지배
     - 외부 유동 (Internal Fluid)
        . 유체로 둘러싸인 물체 주위의 유동
           .. 점성 효과가, 고체와의 경계층 및 물체 하류의 후류(wake) 영역에 국한됨

유동 유체
   1. 유체 흐름   2. 유동 표현/기술법   3. 이동 현상   4. 확산 현상   5. 유동장(속도장 등)   6. 가속도장   7. 압축성 유동   8. 연속 방정식   9. 베르누이 방정식   10. 층 흐름  


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