유체역학실험 보고서

1. 목적
균일한 흐름 안에 놓여진 원주에 대해 그 주위의 압력분포를 몇가지 주어진 Reynold수의 흐름에 대해서 측정하고, 이로부터 저항계수를 산출하여, 이론상 저항계수와 비교 검토한다.

2. 실험이론
일정한 속도로서 균일하게 흐르고 있는 유체 중에 놓여진 물체를 생각하자, 물체가 유체에서 받는 힘은 전방흐름에 평행한 서분과 수직성분으로 나눌 수 있으며, 흐름방향에 평행한 성분은 항력(Drag Force)이라 부르고 흐름에 수직한 성분은 양력(Lift Force)이라 한다.
여기서는 항력만을 생각하기로 한다. 유체의 흐름 속에 놓여진 물체에 작용하는 저항에는 유체의 점성에 의한 마찰저항(마찰응력)과 물체표면에 작용하는 유체의 압력에 의한 항상저항(압력저항)의 두 가지 가 있다. 속도 U인 균일흐름 안에 놓여진 물체표면 상에 미소면적 인 dA를 생각한다. 유체의 점성 때문에 이 미소면적에 작용하는 마찰응력을 , 압력을 P, 표면에 세운 법선과 전방흐름이 이루는 각을 라고 하자. dA에 작용하는 압력 P에 의한 힘은 PdA이며, 이 힘이 흐름방향성분(U방향)은 PdA이다. 이 힘을 물체전 표면에 대해 적분한 것이 압력P에 의한 저항이며 이것을 로 표…(생략)