유체역학

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[18강] 레이놀즈 수송정리 y방향의 힘

Ch. 3 Integral Relations for a Control Volume
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2020-11-26 12:38
조회
848
안녕하세요.

교수님의 유체역학 강의중에 궁금한점이 있어 질문드립니다.

유체역학 한방에 끝내기 18강에서 2번문제에 관한 질문입니다.

 

제트에서 물이 나와 위 아래 검사면으로 물이 나오는 상황에서,

Fy의 힘은 0이지만, Fy를 구하기 위해 레이놀즈 수송정리를 이용하여 보았습니다.

수송정리 식에서, cv항은 0이되고, cs적분을 해줄 때 로우, 베타(V), A 성분이 빠져나와 질량유량을 형성하고 (V(벡터) 내적 n(벡터)) 의 값이 나머지 V값을 형성한다고 보았는데, 이렇게 해주게 되면 위의 검사면에서는 로우*A*V*V 값이 되고 아래의 검사면에서는 로우*A*V*V값이 되어 힘의 합력이 0이 되지 않습니다.

오픈채팅에서도 글을 남겼는데, 거기서는 아랫면의 cs항의 베타값을 음수로 넣는다고 하였습니다.

 

cs항의 안의 베타를 제가 설정한 좌표게 오른쪽(+), 아래쪽(-) 값에 대응하는 값으로 넣어줘야 하는 건가요?

 

하나의 질문이 더 있는데, 똑같은 강의 1번 문제의 경우

출구 검사면이 세타의 각도를 가져, 그 각도대로 속도를 가지는 유체가 빠져나가는데, Fx의 값을 구하여 줄 때

x방향의 힘만을 고려해주려면 cs항 안의 (V(벡터) 내적 n(벡터))​값에서 V(벡터)값은 그대로 두고 n(벡터)의 방향이 세타의 각도를 가지는게 아니라,

x방향(+i) 으로 1의 크기를 가지는 법선벡터로 옮기면 되는건가요?
전체 3

  • 2020-11-26 12:40

    안녕하세요.

    면벡터 관련 부분에 대한
    이해를 좀만 더 하신다면
    금방 이해하실 수 있을 거라 생각합니다.

    아래의 링크를 통해 해당 내용을 공부해보세요.
    면벡터: https://youtu.be/AH_WxiqDG_s
    레이놀즈 유사예제: https://godjunpyo.com/레이놀즈-수송정리-상대속도가-있을-때/

    실제로 질문하신 내용은
    제가 위에 올려드린
    유튜브 링크 13:54를 확인하시면
    바로 해설이 되어있네요.

    참고해주시면 감사하겠습니다!


  • 2020-11-26 12:41

    그리고 질문하신 내용에 대한
    자세한 풀이는 아래의 사진을 통해
    확인하시길 바랍니다.

    언급했다시피
    학생분이 하신 질문의 핵심은
    바로 면벡터에 있겠습니다.

    IMG_A33CEE6AD214-1.jpeg


  • 2020-11-26 12:43

    마지막으로 질문하신
    경사면 관련 문제의 경우,

    아래의 링크를 통해 공부해보시길 바랍니다.

    https://godjunpyo.com/유체역학/?uid=238&mod=document&pageid=1#kboard-comments-238


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.