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실습일지

[공학] 실험보고서 - 자동차 풍동실험 결과보고서

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작성일18-05-06 01:25

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- 전단응력과 압력의 분포를 자세히 알기 어렵기 때문에 계산식에서는 적분값으로 나타낸다.

`그림 ` Re〓0.1일때 유동

(b) 일때 유체의 관성이 점점 커지면서 유체의 관성이 물체의 표면을 따라가지 못하게 되고, 물체 뒤쪽에서 유체의 일부가 상류 유동방향과 반대로 흐르는 박리거품이 발생하게 된다.

`그림 ` Re〓50일때 유동

(c) 일때 점성의 영향을 받는 면적이 하류로 더 밀려가게 되고, 실린더의 앞부분에는 얇은 경계층이 형성된다. 이를 통해 형상에 따른 항력과 난류에 대한 이해를 돕는다.
`그림 ` 실린더 주변의 점성유동

실제로 측정한 실린더 표면의 압력분포는 다음과 같다.

4) 양력과 항력의 정의(定義)
- 물체가 유체 속을 움직일 때, 물체와 유체 사이에는 상호작용이 일어난다. 이 결과 는 유체와 물체사이 경계면에서의 힘으로 說明(설명) 할 수있따
`그림 ` 날개 표면의 전단응력 분포

점성결과 에 의한 벽 전단응력

`그림 ` 날개 표면의 압력 분포

압력 의 수직응력
와는 모두 표면을 따라 크기와 방향이 변한다.
`그림 ` 실린더 표면의 압력분포

`그림 ` 실린더 표면에서의 자유유동속도

(b) 점성유동
- 실제 유체는 점성이고 대부분의 유동은 난류라고 볼 수 있따 유체 입자가 A에서 C까지는 흘러가지만 마찰에 의한 에너지 손실에 의해 C에서 F까지 흘러가지 못하고 D점에서 떨어져 나가게 된다.
그리고 후류는 박리점 후방에서 압력손실로 인해 생긴다.설명

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1. 실험 목적
- 에어터널 안을 흐르는 풍동을 이용, 차량모델의 외부유동을 만들고 이를 통하여 각 지점과 각도에 따른 압력과 속도를 측정한다.

- 원형파이프 내부유동일 경우 :

- 평판을 지나는 외부 유동일 경우 :

- 원형실린더 직교류 외부유동일 경우 :

2) 정상, 점성유동의 特性
- Reynolds 수가 작으면점성력이 커지고 Reynolds 수가 커지면 점성력이 작아지고 관성력이 커진다.

`그림 ` 압력분포의 理論과 실제
난류 경계층에서의 유체의 운동량은 층류 경계층에서보다 크므로, 박리의 발생이 지연된다.

`그림 ` 실린더 주위의 유동
경계층 가장자리의 유체속도인 자유유동속도 는
A점, F점에서는
C점에서는
실린더 표면에서…(drop) 의 압력은 실린더 중앙의 수직면에 대칭한다.
(a) 일때 유체는 물체의 표면을 따라 정상유동한다.

`그림 ` 일때 유동
3) 비점성 유동과 점성유동의 차이

(a) 비점성 유동

- 유체가 완전히 비점성()이면
Reynolds 수가 무한대가 되고



마찰에 의한 에너지 손실이 없으므로
유체입자는 F점에서도 정체점을 형성한다.
:
여기서, 特性길이인데
원형실린더는 직경()를 쓰고
평판은 길이()을 쓴다.

`그림 ` 날개가 받는 항력과 양력
- 향력(drag force) : 상류속도와 일치되는 방향의 힘
- 양력(lift force) : 상류속도와 수직인 방향의 힘
`그림 ` 미소면적에서의 자유물체도
유체가 미소면적 에 작용하는 힘의 , component은



물체에 작용하는 총 힘의 , component은
(1)
(2)

5) 양력계수와 항력계수
- 식 (1), (2) 는 어떤 물체에든 적용할 수 있으나
물체에 작용하는 전단응력과 압력의 분포를 자세히 알지 못하면 사용할 수




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순서
실험결과/기타
다.

2. 관련理論
1) Reynolds 수
- 유체의 유동이 층류인지 난류인지를 결정하는 무차원 변수이다.

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