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완전발달된 난류에서 전단응력 방향
Ch. 9 Compressible Flow
작성자
로또언니
작성일
2021-10-17 08:08
조회
1791
먼저 파이프 내에서의 전단력 방향에 대해 질문 드립니다.
유체에서 작용하는 전단력은 유동(유체의 흐름)과 동일한 방향
벽에 작용하는 전단력은 유동과 반대 방향
이것이 맞는지 궁금합니다.
유체역학 한 방에 끝내기 과정에서 필기해주신 부분에 따르면 전단력 방향은 모두 왼쪽이었는데 (유체흐름과 반대방향) 저런 말을 들어 ,, 헷갈리게 되었습니다.
또한 이 문제에서
솔루션을 아래 사진과 같이 풀어 나갈 경우
여기서 검사표면이 의미하는 바가 유체라고 생각한다면 전단력 방향과 유동의 방향이 동일하게 됩니다.
문제에서 구하고자 하는 것이 벽에서의 전단응력이므로 아래와 같이 식을 작성하는게 올바른 것일까요 ?
유체에서 작용하는 전단력은 유동(유체의 흐름)과 동일한 방향
벽에 작용하는 전단력은 유동과 반대 방향
이것이 맞는지 궁금합니다.
유체역학 한 방에 끝내기 과정에서 필기해주신 부분에 따르면 전단력 방향은 모두 왼쪽이었는데 (유체흐름과 반대방향) 저런 말을 들어 ,, 헷갈리게 되었습니다.
또한 이 문제에서
솔루션을 아래 사진과 같이 풀어 나갈 경우
여기서 검사표면이 의미하는 바가 유체라고 생각한다면 전단력 방향과 유동의 방향이 동일하게 됩니다.
문제에서 구하고자 하는 것이 벽에서의 전단응력이므로 아래와 같이 식을 작성하는게 올바른 것일까요 ?
Fluid Mechanics, M. White, McGrawHill
Ch. 1 Introduction
Ch. 2 Pressure Distribution in a Fluid
Ch. 3 Integral Relations for a Control Volume
Ch. 4 Differential Relations for Fluid Flow
Ch. 5 Dimensional Analysis and Similarity
Ch. 6 Viscous Flow in Ducts
Ch. 7 Flow Past Immersed Bodies
Ch. 8 Potential Flow and Computational Fluid Dynamics
Ch. 9 Compressible Flow
Ch. 10 Open-Channel Flow
Ch. 11 Turbomachinery
- “유체역학 한방에 끝내기” 는 초등학생도 이해할 수 있게끔 쉽고 재미있게 유체역학을 설명하고 있습니다.
- 공식만 외워서 문제를 푸는 방식은 올바른 역학 공부법이 아니고, 조금만 응용된 문제가 나오면 접근하기가 매우 어려워져 좋은 시험 점수(좋은 학점)을 받기가 매우 어려워집니다.
- 원리와 원칙에 충실하여 어떤 문제가 나와도 개념에 충실해서 풀 수 있어야 학업성취도, 취업 면접, 대학원 시험 등에서 좋은 결과를 기대할 수 있습니다.
안녕하세요! 반갑습니다~
제 생각엔 아마 질문자님께선
F_X = - F_S+ F_B 여야 맞다고 생각하는데, 솔루션에서 F_X = +F_S+ F_B 라고 하셔서 헷갈리시는것 같아요
저 솔루션에서는 좌표계의 기준인 x를 → 방향으로 두고 풀었기때문에, 일단 전단력의 힘을 양수로 잡아두고 풀었고, 마지막에 전단응력의 값이 -131으로 음수가 나온것을 보실 수 있을텐데, 이 말은 즉 전단력을
→ 이라 가정하고 풀었더니 음수가 나왔다는다는거니까, 사실 ← 방향으로 양수였다는 말로 해석하시면 될거같아요. 아시다시피, 전단력은 유체의 흐름,속도의 방향에 반대방향으로 작동하기떄문에 , 유동이 → (양수) 방향일 경우 전단력은 ←(양수)으로 작용하는경우가 맞으나, 위 솔루션에선 전단력을 x→기준으로 잡아서 음수가 나온거라고 해석하시면 이해가 되실 것 같습니다!
이부분이 힌트인것 같아요!
관내 유동에서의 전단력은 유체의 점성에 의한 것으로, 유체 유동을 방해하는 방향으로 작용합니다. 유체유동을 방해하는 전단력(점성력)을 이겨내고 유체가 흐르기 위해서 압력구배가 필요한 것이지요. 그렇기 때문에 방향을 이야기 한다면 벽 위치에서 유체에 작용하는 전단력은 유체 유동과 반대방향, 벽 위치에서 유체가 벽에 작용하는 전단력은 유동과 같은 방향이라고 이해하시면 될 것 같습니다.
님께서 잡으신 검사체적은 '물'에 관한 것입니다 그럼 '물'에 작용하는 전단응력의 반작용은 '벽'이 받고있는 전단응력이고 이는 곧 님이 구하신 전단응력릐 반대방향입니다