유체역학 용어, 유체역학 주요 용어

(2023-01-22)

Nozzle, 노즐, 유선 , 유적선 , 베르누이 효과, 오리피스, Reynolds Number, 레이놀즈 수, 개수로 유동, 디퓨저


1. 유체역학 주요 용어유체 (Fluid, 流體)
     - 흐르는 성질을 갖는 물체/물질유동 (Fluid Flow, 流動)
     - 운동 중인 유체의 거동

  ㅇ 유선 (Streamline, 流線)
    - 유체 흐름을 묘사하는 가상 곡선
       . 어떤 특정 점을 지나면서, 이전 입자들의 궤적을 따라 연속으로 이어지는 흐름
       . 만일, 정상흐름일 때는, 공간에 고정된 것으로 표현될 수 있음

  ㅇ 유적선 (Pathline, 流跡線)
     - 하나의 유체 입자가 지나간 자취

  ㅇ 연속체 (Continuum, 連續體)
     - 연속적이고 균질인 물질유량 (Flux, 流量)
     - 물리적으로 방향성을 갖는 모든 벡터 장(Vector Field)이 내포하는 성질임
        . 주로, 어떤 벡터량(선속밀도,Flux Density)의 면적 적분으로 총 량(量)을 가리킴

  ㅇ 검사 체적 (Control Volume, 檢査體積)
     - 공간 상의 가상적인 일정 체적 (유한한 영역, 특정 영역)
        . 적절히 선택된 공간 내 영역

  ㅇ 레이놀즈 수 (Reynolds Number)
     - 유동의 관성력(대류 효과와 관련됨)이 점성력에 비해 얼마나 큰가를 나타내는 척도
        . N = (관성력 / 점성력) = (추진력 / 저항력) = UL/υ (무 차원)
           .. (U : 평균 유동의 특성 속도, L : 평균 유동의 특성 길이, υ : 동점도)
     - 난류층류의 경계가 되는 값
        . 유동의 레이놀즈수가 낮다면, 그 흐름은 층류가 되고,
        . 유동의 레이놀즈수가 높다면, 그 흐름은 난류가 됨

  ㅇ 노즐 (Nozzle)
     - 유체압력을 떨어뜨려, 유체속도를 증가시키는 기구
     - 유체를 가속시키는 장치
        . 유체를 고속으로 공간에 분출시킴

  ㅇ 디퓨저 (Diffuser)
     - 유체속도를 낮춰, 유체압력을 증가시키는 기구

  ※ 노즐,디퓨저는, 
     - 유체속도를 크게 변화시킴으로써, 유체운동 에너지를 크게 변화시키는 형상을 갖음

  ㅇ 피토관 (Pitot Tube)
     - 베르누이의 정리로부터 관내 유속을 측정하는 장치

  ㅇ 베르누이 원리/효과                                                  ☞ 베르누이 방정식 참조
     - 유체 흐름이 좁은 통로를 지날 때, 속도가 증가된다는 관찰을 바탕으로 한 원리/효과
        . 단면적이 큰 곳에서, 유체의 흐름이 느리고 압력은 높고, 
        . 단면적이 작은 곳에서, 유체의 흐름이 빠르고 압력은 낮음
        . 이처럼, 속도압력이 일정한 관계를 갖는다는 원리

  ㅇ 오리피스 (Orifice)
     - 유체가 지나는 작은 구멍 (보통, 관로 중간에 설치됨)
     - 오리피스 유량계 
        . 관 내 흐름을 막는 형태로 오리피스를 넣어, 그 전후에 생기는 압력차로 관 내 유량 측정

  ㅇ 블레이드 (Blade)
     - 회전 날개 형태의 총칭

  ㅇ 개수로 유동 (Open-channel Flow)
     - 대기에 노출된 수로 내 유동 또는 일부만 채워진 도관 내 액체 유동
        . 자유 수면/표면 (액체공기가 접하는 부분, 액체-기체 계면) 존재
        . 중력에 의해 발생
           .. 한편, 파이프 내 유동은 중력압력차에 의해 발생됨
        . 대부분 유동 방향으로 유속도 변함
        . 수로 벽면의 점착조건이 속도 구배를 초래
        . 취급되는 대표적인 값이, 유동 깊이 (flow depth) 임
        . 공기에 노출된 액체 만이 유동에 관여 함
        . 유량은, 중력마찰력동적 평형에 의해 결정됨
        . 例) 시냇물, 강물, 빗물 배수, 하수로 등



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