반응형 난류8 층류와 난류 대류권은 연직적으로 자유대기와 대기경계층으로 크게 나눌 수 있다. 자유대기는 수평적 대기 흐름(이류)이 대기경계층에서는 연직(수직)적 대기 흐름(난류)가 지배적이다. 대기 경계층에서의 난류는 지표면와 맞닿은 대기 층 사이의 온도와 바람의 차이로 발생한다. 이 난류는 소용돌이로서 난류 에디라 부르며 지표와 대기 사이의 열, 운동량, 물질(수증기, 대기오염물) 을 교환한다. 1. Reynolds 실험 난류에 대한 이론과 실험에서 큰 업적을 남긴 사람은 레이놀즈(Reynolds, O., 1843-1912)이다. 아래 그림과 같이 수조속에 유리관을 눕혀 놓고, 그 속에 물을 통화시킨다. 물이 흘러들어가는 관 안의 유체 흐름상태를 살펴보기 위하여, 관입구 근처에 착색한 액을 주입시킨다. 실험에서 흐름의 2가지 상.. 2023. 4. 7. 난류 기초 이론 Reynolds 실험 난류에 대한 이론적, 실험적 업적을 크게 남긴 사람은 레이놀즈(Reynolds, O., 1843-1912)이다. 그의 유명한 실험 중 하나인 관 속에서의 염료의 흐름 관측이다. 수조속에 유리관을 눕혀 놓고, 그 속에 물을 통화시킨다. 물이 흘러들어가는 관 안의 유체 흐름상태를 살펴보기 위하여, 관입구 근처에 착색한 액을 주입시킨다. 실험에 대한 예제 영상은 아래 링크 등을 참조할 수 있다. https://www.youtube.com/watch?v=pae5WrmDzUU https://www.youtube.com/watch?v=upHHx42r4E0 이 실험에서 Reynolds는 흐름에 뚜렷한 두가지 다른 상태가 있다는 것을 발견하였다. 아래 그림에서와 같이 유속이 작을 때는 색소선을 관.. 2022. 9. 24. 텐서 요약 표기법 (summation notation) 3개의 방정식 하나로 표기하는 방법 들어가기 전에 1 차원의 개념 - 정리 https://aeir.tistory.com/entry/%EB%94%A5%EB%9F%AC%EB%8B%9D%EC%9D%84-%EC%9C%84%ED%95%9C-%ED%86%B5%EA%B3%84%EC%88%98%ED%95%99-%EC%B0%A8%EC%9B%90?category=896080 딥러닝 수학 통계 - 데이터와 차원 차원(d.. aeir.tistory.com 들어가기 전에 2 (수리물리 교재 정리) https://aeir.tistory.com/entry/TKE-%EC%9C%A0%EB%8F%84 TKE 유도 - 부시네스크 방정식 부터 aeir.tistory.com 2022. 3. 30. 유체 점성과 그 효과 유체점성 (fluid viscosity): 분자 특성으로서 유체 내부에서 변형에 대한 저항의 측정치 모든 유체(액체, 기체)는 점성을 가지고 있다. 점성효과1: 인접한 유체층 사이의 마찰저항의 요인이 된다. 인접한 유체층 사이의 마찰저항의 요인이 되고, 층밀림응력으로 나타난다. 단위면적당 저항력은 층밀림 운동(shearing motion)과 관련있기 때문에, 층밀림 응력 (shearing stress)라고 부른다. 층밀림 응력의 예는 아래 링크의 그림 참조 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EB%8B%A8_(%EB%AC%BC%EB%A6%AC) 전단 (물리) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 전단력과 유체의 흐름 전단(剪斷)에 대해 설명한다. 크기가 같고 방향이 서로.. 2022. 3. 22. 유체역학 용어정리 - 점성,압축,정상 유동 유체역학 정지 또는 운동상태의 유체의 거동 (behavior of fluid) 를 다루는 과학 유동 (flow) 유체가 흘러 움직이는 것 유동을 발생시키는 가장 기본적인 조건: 압력차. 예) 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로. If 압력차가 없으면, 유체는 정지. 점성/비점성 비점성 유체(inviscid flow) 비점성: 실제 존재 안하는 이상적인 개념. 유체의 점성으로 인해 운동량 확산(momentum transfer)와 마찰이 존재. 점성이 없는 것으로 (이상적으로) 가정. 이상적인 유체 흐름을 횡단하는 운동량, 열, 질량의 전달과 혼합이 존재하지 않음. 이류에 의해 수송만 됨 점성효과는 무시되고, 비난류로 간주 비점성흐름은 두 층간이 서로 마찰이나 drag가 없어 미끄러지듯 움직이고, 지표면 경계에서.. 2022. 3. 2. 유체역학 기본 개념 “When I meet God, I am going to ask him two questions: why relativity and why turbulence? I really believe that he will have and answer for the first.” - 양자역학의 아버지 베르너 하이젠베르크 (Werner Heisenberg) 그 만큼 난류해석이 어렵고 무질서 하다는 의미. 주변에서 가장 흔히 볼 수 있는 난류의 예 담배연기 - 층류에서 어느 순간 갑자기 난류로 바뀜 (사실 유체역학적 정의로서 담배연기 흐름은 난류가 아님.) 일상생활의 대부분은 난류 > 85% 정도? 유체역학 관련 용어 정리 용어정리 - 유체역학 유체역학 정지 또는 운동상태의 유체의 거동 (behavior of flu.. 2021. 12. 14. 난류 - 통계수학적 표현 평균의 여러가지 형태 ① 시간 평균(time average) : instantaneous variable : sampling time 안정한 평균을 얻고 흐름에 기여하는 큰 에디의 효과를 포함시킬 만큼 충분히 길어야 함 반면 흐름내에 나타나는 경향을 희석할 정도로 너무 길어서는 안됨 고정된 측기로부터 관측된 자료분석에 주로 사용됨 미기상학적 관측에서 주로 사용되는 최적의 평균 시간 10^3~10^4초이다. ② 공간 평균(spatial average) 비행기, 레이더 및 소다관측 분석에 사용됨 ③ 앙상블 평균 (Ensemble average) 동일한 조건으로부터 반복적으로 수행된 실험의 결과들에 대한 산술 평균 이론에서는 항상 사용되지만 실제에서는 거의 사용되지 않음 시간 평균=공간 평균=앙상블 평균 조건.. 2021. 12. 14. 나비아-스토크 방정식 나비아-스토크 방정식 (Navier-Stokces equations) - 평균류 뉴턴의 운동 제2법칙, 운동량 보존 법칙으로부터 유도된, 자전하는 지구 상에서의 유체의 힘의 균형을 나타내는 N-S 방정식은 아래와 같다 아래 식 유도는 Holton 역학책 Boussinesq Approximation 에서 유도한 식. 좌(1)항: 유체 요소에 가해지는 국지 가속으로 발생하는 관성력 (국지항) 우(1-3)항: 유체 요소에 가해지는 이류 가속으로 발생하는 관성력 (이류항) 우(4)항: 유체 요소에 작용하는 기압경도력 (PGF) 우(5)항: 유체 요소에 작용하는 겉보기 힘 (코리올리 힘 또는 가속도), 우(6)항: 유체 요소에 작용하는 점성력 또는 마찰력 (점성항) 좌(1)항과 우(1-3)항을 합치면 전미분 형태.. 2021. 12. 14. 이전 1 다음 728x90
