1. 점성 (Viscosity)
ㅇ 유체에 내재된 점착성
- 유체 요소들이 부분적으로 달라붙는 성질
. 유체 운동에 대항하는 유체의 내부 저항
ㅇ (영향)
- 관로 등에서, 유체 유동이 점성과 관련되어, 에너지 손실을 초래
※ [참고]
- 유체 점성에 의한 마찰력 ☞ 항력, 양력 참조
- 고체일 경우에는, 점성이라 아니하고, 크리프 (Creep) 등으로 표현함
2. 점도, 점성도, 점성계수, 점성률 (Viscosity)
ㅇ 유체 흐름에 대해 저항하는 정도를 나타내는 정량적인 수치
- 접선방향의 힘(전단응력)에 대한 저항 척도
. 점착성(stickness)의 척도
.. 유체가 점성이 클수록 점도 및 저항도가 커짐
3. 점성 계수, 전단 응력의 관계 = 뉴턴의 점성 법칙 (마찰 법칙)
ㅇ 뉴턴의 점성 법칙 (마찰 법칙)
- 유체의 층 흐름에서, 이웃하는 층 들 간에 작용하는 마찰력(전단응력)의 세기를 묘사 함
. "각 층 간에 작용하는 힘은, 층 표면과 그 이웃 층에 대한 속도 기울기에 비례 함"
ㅇ 전단 응력 : τ = μ (dv/dy) [N/㎡]
- μ: 점성 계수 [N s/㎡] = [Pa sec] (그냥, 점도 or 점성 이라고도 함)
- v : 속도 [m/s (meter/sec)]
- (dv/dy) : 속도 구배(기울기), 변형률 [(m/s)/m, s-1]
. 이웃하는 층 들 간에 속도 차이
. 전단력에 수직한 방향으로 속도의 기울기
. 즉, 전단변형률 (속도 변이량에 높이를 나눈 비율)
ㅇ (점성 계수 or 점도 or 점성) = (전단 응력) / (속도 구배)
- [# μ = \frac{τ}{dv/dy} #]
. 유체의 점성이 클수록, 층들 간에 서로 움직이는데 더 많은 힘이 필요 함
. 例) 기체 : 10-5, 물 : 10-3 [Pa s]
- 차원 : [M / L T]
ㅇ 점성 계수의 의존성
- 가해진 힘이 아닌, 압력 및 온도 만의 함수로써, 액체 특성을 나타내는 고유의 물성임
. 유체 점성은, 온도 증가에 따라, 액체에서는 감소되나, 기체에서는 증가함
4. 동점도, 동 점성 계수 (Kinematic Viscosity)
ㅇ 점도(점성계수) μ를 밀도 ρ로 나눈 比 [㎡/s]
- υ= μ/ρ
ㅇ 차원 : [L²/ T]