음속을 뜯어보자.-2 (공기의 흐름 - 레이놀즈 수)

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4. 공기의 흐름

1) 압축성 유체와 비압축성 유체

- Compressible fluid : 압력이나 속도 변화에 대하여 유체으 밀도 변화를 고려해야하는 유체(대부분의 기체)

- Incompressible fluid : 밀도 변화가 아주 작아 무시될 수 있는 유체(대부분의 액체 및 마하 0.3 이하의 기체)

2) 정상 흐름과 비정상 흐름

- Steady flow : 시간이 경과해도 공기의 밀도, 압력, 속도 등이 일정한 흐름

- Unsteady flow : 시간의 경과에 따라 주어진 한 점에서의 밀도, 압력과 속도 등이 계속하여 변화하는 흐름

3) 점성 흐름과 비점성 흐름

- Real fluid(점성 흐름) : 점성의 영향을 고려한 유체의 흐름

- Ideal fluid(비점성 흐름) : 점성을 고려하지 않은 유체의 흐름

 

 

 

 

5. 베르누이의 원리(Bernoulli’s Principle of differential pressure)

Total pressure(전압) = Static pressure(정압) + Dynamic pressure(동압)

= 항상 일정(Constant)

즉 속도가 빨라지면 그 부분의 압력은 감소하고, 속도가 느려지면 압력이 커짐

단 비압축성의 이상 유체의 정상흐름임.

 

이 모든건 레이놀즈를 위한 떡밥

 

6. Reynolds number(레이놀즈 수)

동압으로 인한 관성력과 점성력(점성에 의한 마찰력)의 비

ρ = 밀도, V = 속도, L= 마찰면의 길이(시위아님 NASA형님이 아니랫음),

μ = 점성계수, ν = 동점성계수

즉, 레이놀즈 수는 속도에 비례한다.

2) 층류와 난류

Laminar flow(층류) : Re가 작은 경우 발생

Turbulant flow(난류) : Re가 클 경우 발생

3) 천이(Transition)

Re가 증가함에 따라, 층류에서 난류로 흐름이 바뀌기 시작하는 것.

바뀌는 지점을 천이점이라고 하고, 천이점은 Re가 클수록 전방으로 이동

날개 뒤쪽이나 많은 날개의 표면에 층류가 흐르는게 항력관점에 좋음

√ 천이랑 박리랑 다른거다. 난류도 표면을 따라 흐를 수 있음.

Critical Re(임계 레이놀즈 수) : 천이가 일어나는 Re(층류가 난류로 바뀔 때 Re)