유체역학

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관을 따라 흐르던 유체가 노즐을 통해 분출하여 물체(질량 M)를 들어 올리는 문제

Ch. 3 Integral Relations for a Control Volume
작성자
kwonjunpyo
작성일
2020-08-01 16:35
조회
1045





이 문제는 베르누이와 레이놀즈에 관한 문제를 찾다보니

인터넷에서 찾은 문제인데요.

 

문제 풀이과정에서 도움을 받고 싶은 부분이 있어서 올립니다.

 

 

아래 사진은 문제입니다.

 

dho0106__20200730003153.jpg
 

 

 

아래 사진은 1번 지점에서 2번, 2번 지점에서 3번 까지 베르누이 equation을 적용한 것입니다.

 

dho0106__20200730003203.jpg
 

이후, 노즐 출구로부터 1m 떨어진 질량 m을 구하기 위해서 2가지 방식을 사용해 봤는데요.

첫번째 방식으로

레이놀즈 수송정리를 3번 지점(유체가 질량 m과 부딪히기 전) 부터 질량 m을 감싼 control volume 에 대해 적용해 봤습니다.

 

dho0106__20200730003213.jpg
 

두번째 방식으로,

3번 지점에서부터 4번 지점(유체가 질량 m과 부딪혀서 유체의 속도가 0이고 동압이 정압으로 변환된 지점)까지

베르누이 법칙을 사용해 보았습니다.

 

 

dho0106__20200730003223.jpg
결과를 보면 알 수 있듯이 두가지 방법에서 나온 질량 m값이 달랐는데요.

레이놀즈 수송정리 방법이 맞고 베르누이 법칙을 쓴 두번째 방식이 틀린 것 같다고 생각이 드는데요.

왜냐하면 두번째 방식의 면적 A자리엔 노즐의 면적을 사용하기가 적절하지 않다고 생각하기 때문입니다.

 

이에 대한 교수님의 생각을 여쭤보고 싶습니다!

 

 

아래 사진은 노즐이 들어올릴 수 있는 최대질량 m을 구해본 것인데요.

아래 사진에서 제가 사용한 방식이 타당해 보이시는지 교수님의 생각을 여쭤보고 싶습니다.!

 

 

dho0106__20200730003231.jpg




전체 1

  • 2020-08-01 16:40

    안녕하세요.

    제가 시간이 생기면 한 번 풀어보도록 하겠습니다.

    그 동안 도움이 될 만한 문제들이 있을까 해서 찾아봤는데요.
    베르누이를 적용한 아래의 문제들도 같이 공부해보시면 좋을 것 같습니다.

    베르누이 법칙의 적용 1: https://godjunpyo.com/베르누이-법칙을-적용할-때-알아야-할-2가지-방법/
    베르누이 법칙의 적용 2: https://godjunpyo.com/유체역학/?
    mod=document&pageid=1&uid=395&execute_uid=395#kboard-comments-395
    베르누이 법칙의 적용 3: https://godjunpyo.com/유체역학/?uid=248&mod=document&pageid=1#kboard-comments-248
    베르누이 법칙의 적용 4: https://godjunpyo.com/유체역학/?mod=document&uid=385


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.