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2020-07-13
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ÄÜÅÙÃ÷ ¼Ò°³

±â°è°øÇÐÀº ¿ªÇÐ(ÕôùÊ, mechanics)À» ÀÀ¿ëÇÏ´Â Çй®ºÐ¾ßÀ̸ç, À¯Ã¼¸¦ Çؼ®ÀÇ ´ë»óÀ¸·Î
ÇÏ´Â ¿ªÇÐÀÌ À¯Ã¼¿ªÇÐ(×µô÷ÕôùÊ, fluid mechanics)ÀÌ´Ù. À¯Ã¼¿ªÇÐÀº ÀÏ»ó»ýÈ°¿¡¼­ »Ó¸¸ ¾Æ
´Ï¶ó °ÅÀÇ ¸ðµç ±â°è¿Í »ê¾÷ÇöÀåÀÇ ±¤¹üÀ§ÇÑ ºÐ¾ß¿¡¼­ ÀÀ¿ëµÇ´Â ¿¹¸¦ º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ
±â°è¼³ºñºÐ¾ß´Â ¹°À̳ª °ø±â¿Í °°Àº À¯Ã¼¿Í ¹ÐÁ¢ÇÑ °ü°è°¡ ÀÖÀ¸¸ç, ´ëºÎºÐÀÇ ±â°è¼³ºñ¸¦
¼³°èÇϱâ À§Çؼ­´Â À¯Ã¼¿¡ °üÇÑ Çؼ®ÀÌ ¸Å¿ì Áß¿äÇÏ´Ù. ±×·¯¹Ç·Î À¯Ã¼¿ªÇÐÀº ±â°è¼³ºñ¿¡¼­
°¡Àå ±âº»ÀÌ µÇ´Â °ú¸ñÀ̸ç, ¶ÇÇÑ Åä¸ñ°øÇÐ, Ç×°ø°øÇÐ, È­ÇаøÇÐ, Á¶¼±°øÇÐ, ÀÚµ¿Â÷°øÇÐ, ÇØ
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ÇÏ¿© Çö´ë¿¡´Â ÄÄÇ»ÅÍÀÇ Áøº¸¿Í ÇÔ²² Àü»êÀ¯Ã¼¿ªÇÐ(computational fluid dynamics)ÀÌ ±Þ¼Ó
È÷ ¹ß´ÞÇÏ¿© ¿¹Àü¿¡´Â ºÒ°¡´ÉÇÏ¿´´ø º¹ÀâÇÏ°í 3Â÷¿øÀûÀÎ À¯µ¿°ü·ÃÇö»óÀÇ ¿¬±¸¿Í °è»êÀÌ
°¡´ÉÇÏ°Ô µÇ¾ú´Ù.
ÀÌ Ã¥¿¡¼­´Â ±â°è¼³ºñºÐ¾ß¿¡ ÇÊ¿äÇÑ À¯Ã¼¿ªÇÐÀ» ½±°Ô ÀÌÇØÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ¹°¸®ÇÐÀû °³³ä
°ú ¼öÇÐÀû Ç¥ÇöÀ» ¼³¸íÇÏ·Á°í ³ë·ÂÇÏ¿´´Ù.
´ÜÀ§´Â ±¹Á¦´ÜÀ§ÀÎ SI´ÜÀ§¸¦ ±âº»À¸·Î ÇÏ¿´Áö¸¸ ½ÇÁ¦ »ê¾÷ÇöÀå¿¡¼­´Â Á߷´ÜÀ§¸¦ ¸¹ÀÌ
»ç¿ëÇÏ°í ÀÖÀ¸¹Ç·Î, ÀÌ Ã¥¿¡¼­´Â ÀÌ·¯ÇÑ Á¡À» °í·ÁÇÏ¿© ´ÜÀ§¸¦ ´Ù·ç¾ú´Ù.
ÀÌ Ã¥ÀÌ ±â°è¼³ºñ°øÇеµ¿¡°Ô ÁÁÀº ±³Àç°¡ µÇ±â¸¦ ¹Ù¶óÁö¸¸ ¹ÌÈíÇÑ Á¡ÀÌ ¸¹À» °ÍÀ¸·Î »ç
·áµÇ¸ç °è¼ÓÇؼ­ ¼öÁ¤ º¸¿ÏÇØ ³ª°¡µµ·Ï ÇÏ°Ú´Ù.
³¡À¸·Î ÀÌ Ã¥À» ÃâÆÇÇØ ÁֽŠµµ¼­ÃâÆÇ ¾ÆÁøÀÇ »çÀå´Ô°ú Á÷¿ø¿©·¯ºÐ²² °¨»çµå¸³´Ï´Ù.
2010³â 3¿ù ÀúÀÚ

¸ñÂ÷

Á¦1Àå ¼­·Ð
1.1 À¯Ã¼ÀÇ Á¤ÀÇ 1
1.2 À¯Ã¼¿ªÇÐ 1
1.3 Â÷¿ø°ú ´ÜÀ§ 2
1.3.1 Â÷¿ø (Dimensions) 2
1.3.2 ´ÜÀ§(Units) 2
1.3.3 ÁÖ¿ä ¹°¸®·®ÀÇ ´ÜÀ§ 3
1.4 À¯Ã¼ÀÇ ¼ºÁú 10
1.4.1 ¾ÐÃ༺(Compressibility) 10
1.4.2 Á¡¼º(Viscosity) 12
1.5 ±âüÀÇ »óź¯È­ 17
1.6 Ç¥¸éÀå·Â°ú ¸ð¼¼°üÇö»ó 18
1.6.1 Ç¥¸éÀå·Â 18
1.6.2 ¸ð¼¼°ü Çö»ó 19
1.7 À¯Ã¼ À¯µ¿ÀÇ ºÐ·ù 20
Á¦2Àå À¯Ã¼ Á¤¿ªÇÐ
2.1 °³¿ä 27
2.2 Á¤ÁöÀ¯Ã¼³»ÀÇ Èû°ú ¾Ð·Â 27
2.3 ¾Ð·Â 28
2.3.1 ¾Ð·ÂÀÇ Á¤ÀÇ 28
2.3.2 ¾Ð·ÂÀÇ ¼ºÁú 28
2.3.3 PascalÀÇ ¿ø¸® 30
¥¤ ¼³ºñ À¯Ã¼¿ªÇÐ
2.3.4 ¾Ð·ÂÀÇ ´ÜÀ§ 31
2.4 À¯Ã¼Á¤¿ªÇÐÀÇ ±âº»¹æÁ¤½Ä 33
2.4.1 Á¤ÁöÀ¯Ã¼³»¿¡¼­ ¾Ð·ÂÀÇ º¯È­ 33
2.4.2 ºñ¾ÐÃ༺ À¯Ã¼(Incompressible Fluids) 34
2.4.3 ¾ÐÃ༺ À¯Ã¼(Compressible Fluids) 34
2.5 ¾×ÁÖ°è(Manometer) 36
2.5.1 ÇÇ¿¡Á¶¹ÌÅÍ(Piezometer) 37
2.5.2 UÀÚ°ü ¾×ÁÖ°è 37
2.6 À¯Ã¼ ¼Ó¿¡ Àá°ÜÀÖ´Â ¸é¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â Èû 39
2.6.1 ¼öÆò¸é¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â Èû 39
2.6.2 ¼öÁ÷¸é¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â Èû 40
2.6.3 °æ»ç¸é¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â Èû 41
2.7 ºÎ·Â°ú ºÎ¾çü 44
2.7.1 ºÎ·Â 44
2.7.2 ºÎ¾çüÀÇ ¾ÈÁ¤¼º 45
2.8 ¿îµ¿ÇÏ´Â À¯Ã¼ÀÇ »ó´ëÀû ÆòÇü 46
2.8.1 ¼±Çü µî°¡¼Óµµ ¿îµ¿ 47
2.8.2 µî¼Ó ȸÀü¿îµ¿ 49
Á¦3Àå °Ë»çüÀû¹ý¿¡ ÀÇÇÑ À¯µ¿Çؼ®
3.1 À¯Ã¼ À¯µ¿ÀÇ Çؼ®¹æ¹ý 59
3.2 À¯µ¿¿¡ °üÇÑ ±âÃʹýÄ¢ 60
3.2.1 Áú·®º¸Á¸ ¹ýÄ¢(¿¬¼Ó¹æÁ¤½Ä) 60
3.2.2 NewtonÀÇ ¿îµ¿ Á¦2¹ýÄ¢(¿îµ¿·®¹æÁ¤½Ä) 61
3.2.3 ¿¡³ÊÁöº¸Á¸¹ýÄ¢(¿¡³ÊÁö¹æÁ¤½Ä) 62
3.2.4 ¿­¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢(¿£Æ®·ÎÇÇ Áõ°¡ÀÇ ¹ýÄ¢) 62
3.3 ·¹À̳îÁî ¼ö¼ÛÁ¤¸® 63
3.4 ¿¬¼Ó¹æÁ¤½Ä (Continuity Equation) 65
3.5 ¿îµ¿·® ¹æÁ¤½Ä (Momentum Equation) 66
3.6 ¿¡³ÊÁö ¹æÁ¤½Ä (Energy Equation) 67
Â÷·Ê ¥¥
Á¦4Àå À¯Ã¼À¯µ¿¿¡ °üÇÑ ¹ÌºÐÇؼ®¹ý
4.1 º¤ÅÍ¿¬»êÀÚ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Ç¥Çö 77
4.1.1 º¤ÅÍ ¿¬»êÀÚ (Operator of Vector) 77
4.2 ¼ÓµµÀåÀÇ Ç¥Çö 79
4.3 À¯Ã¼¿ä¼ÒÀÇ ¿îµ¿°ú º¯Çü 82
4.3.1 À̵¿ (Translation) 83
4.3.2. º¯Çü (Deformation) 84
4.3.3 ȸÀü (Rotation) 86
4.3.4 ¼øȯ 87
4.4 ¿¬¼Ó ¹æÁ¤½Ä 91
4.4.1 1Â÷¿øÀ¯µ¿¿¡ °üÇÑ ¿¬¼Ó¹æÁ¤½Ä 91
4.4.2 3Â÷¿ø À¯µ¿¿¡ °üÇÑ ¿¬¼Ó¹æÁ¤½Ä 92
4.5 ¿îµ¿·® ¹æÁ¤½Ä (Momentum Equation) 94
4.5.1 À¯Ã¼ÀÔÀÚ¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â Èû 94
4.5.2 Ç¥¸é·Â°ú ÀÀ·Â (Surface force and Stress) 95
4.6 ºñÁ¡¼º À¯µ¿ 97
4.6.1 EulerÀÇ ¿îµ¿¹æÁ¤½Ä 97
4.7 Á¡¼º À¯µ¿ 100
4.7.1 ÀÀ·Â°ú º¯ÇüÀ² 100
4.7.2 Navier-Stokes ¹æÁ¤½Ä (Navier-Stokes' Equation) 102
4.8 ³­·ùÀ¯µ¿(Turbulent Flow) 105
4.8.1 ³­·ù¿Í ¼Óµµ 105
4.8.2 ReynoldsÀÇ ¿îµ¿¹æÁ¤½Ä°ú ReynoldsÀÀ·Â 107
4.8.3 PrandtlÀÇ È¥ÇհŸ® ÀÌ·Ð 110
Á¦5Àå ¿îµ¿·®Á¤¸®¿Í º£·ç´©ÀÌÁ¤¸®
5.1 ¿îµ¿·®Á¤¸®¿Í ÀÀ¿ë 115
5.1.1 ¼±Çü ¿îµ¿·® ¹æÁ¤½Ä(Momentum Equation) 115
5.1.2 °¢¿îµ¿·® ¹æÁ¤½Ä 117
5.1.3 ºÐ·ù°¡ ÆòÆÇ¿¡ ÀÛ¿ëÇψp Èû 118
5.2 º£¸£´©ÀÌÁ¤¸®¿Í ÀÀ¿ë 131
5.2.1 º£¸£´©À̹æÁ¤½Ä 131
¥¦ ¼³ºñ À¯Ã¼¿ªÇÐ
5.2.2 º£¸£´©À̹æÁ¤½ÄÀÇ ÀÀ¿ë 133
Á¦6Àå Â÷¿øÇؼ®°ú »ó»ç¹ýÄ¢
6.1 Â÷¿øÇؼ® 151
6.1.1 Â÷¿ø°ú Â÷¿øÇؼ® 151
6.1.2 BuckinghamÀÇ Á¤¸® 155
6.2 »ó»ç¹ýÄ¢ 158
6.2.1 »ó»ç¹ýÄ¢ÀÇ Á¶°Ç 158
6.2.2 ¹«Â÷¿ø¼ö 160
Á¦7Àå °ü³»ÀÇ À¯µ¿
7.1 ¿ø°ü³»ÀÇ À¯µ¿ 167
7.1.1 ¿ø°ü¿¡¼­ Ãþ·ù¿Í ³­·ù 167
7.1.2 ÀÔ±¸¿µ¿ª¿¡¼­ÀÇ À¯µ¿ 168
7.2 ¿ø°ü ÀÔ±¸¿¡¼­ÀÇ À¯µ¿ 168
7.2 ¿ø°ü³»ÀÇ Á¡¼ºÃþ·ùÀ¯µ¿(Hagen-Poiseuile¹ýÄ¢) 169
7.3 °ü³»ÀÇ ¼Õ½Ç¿¡³ÊÁö(Loss Energy in Pipe) 173
7.3.1 °ü¸¶Âû ¼Õ½Ç 173
7.3.2 ºÎÂ÷Àû ¼Õ½Ç(Minor Loss) 178
7.4 »ó´ç±æÀÌ(Equivalent Length) 186
7.5 °ü·Î°èÀÇ ¼Õ½Ç 186
7.5.1 Á÷·Ä °ü·Î°èÀÇ ÃÑ¼Õ½Ç 186
7.5.2 º´·Ä °ü·Î°èÀÇ ÃÑ¼Õ½Ç 187
Á¦8Àå °æ°èÃþ À̷аú ¿ÜºÎÀ¯µ¿
8.1 °æ°èÃþÀÌ·Ð 195
8.2 °æ°èÃþ µÎ²² 197
8.2.1 °æ°èÃþ µÎ²² (Boundary Layer Thickness) 197
8.2.2 ¹èÁ¦µÎ²² (Displacsment Thickness) 197
8.2.3 ¿îµ¿·® µÎ²² (Momentum Thickness) 198
8.2.4 ¼Ò»ê¿¡³ÊÁöµÎ²² 199
Â÷·Ê ¥§
8.3 °æ°èÃþ³»ÀÇ ¼ÓµµºÐÆ÷ 200
8.4 °æ°èÃþÀÇ ¹æÁ¤½Ä 202
8.5 Von KarmanÀÇ ÀûºÐÇü ¿îµ¿·® ¹æÁ¤½Ä 202
8.6 ¹Ú¸®¿Í ÈÄ·ù 204
8.7 Ç׷°ú ¾ç·Â 207
8.7.1 ÀÍÇüÀÌ·Ð 207
8.7.2 Ç×·Â 211
8.7.3 ¾ç·Â 213
Á¦9Àå ¾ÐÃ༺ À¯µ¿
9.1 ¿ÏÀü±âü¿¡ °üÇÑ ¿­¿ªÇÐÀû °ü°è½Ä 219
9.2 À½¼Ó(¾Ð·ÂÆÄÀÇ ÀüÆļӵµ) 221
9.3 Mach ¼ö 224
9.4 ´Ü¸éÀûÀÌ º¯È­ÇÏ´Â °ü³»ÀÇ ¾ÐÃ༺À¯µ¿ 227
9.5 ÀÌ»ó±âüÀÇ µî¿£Æ®·ÎÇÇ À¯µ¿ 229
9.5.1 ¾ÐÃ༺À¯µ¿ÀÇ ¿¡³ÊÁö¹æÁ¤½Ä 229
9.5.2 Á¤Ã¼»óÅ 230
9.5.3 ÀÓ°èÁ¶°Ç 231
9.5.4 Áú·®À¯·® 233
Á¦10Àå À¯Ã¼±â°è
10.1 À¯Ã¼±â°èÀÇ Á¤ÀÇ¿Í ºÐ·ù 237
10.2 ÆßÇÁ 238
10.3 ¿ø½ÉÆßÇÁ 239
10.3.1 ¿ø½ÉÆßÇÁÀÇ ±¸Á¶ 239
10.3.2 ¿ø½ÉÆßÇÁÀÇ ºÐ·ù 240
10.4 ¾çÁ¤(Head) 241
10.5 »ó»ç¹ýÄ¢(Similitude) 243
10.6 ºñ¼Óµµ¿Í ȸÀüÂ÷ÀÇ Çü½Ä 246
¥¨ ¼³ºñ À¯Ã¼¿ªÇÐ
10.6.1 ºñ¼Óµµ(Specific Speed) 246
10.6.2 ºñ¼Óµµ¿Í ȸÀüÂ÷ÀÇ Çü½Ä 248
10.7 µ¿·Â°ú È¿À² 249
10.8 ijºñÅ×À̼Ç(Cavitation) 250
10.9 ¼ö°ÝÇö»ó(Water Hammer) 255
10.9.1 ¼ö°ÝÇö»óÀÇ °³¿ä 255
10.9.2 ¼ö°ÝÇö»óÀÇ ¿µÇâ°ú Á¦¾îÀåÄ¡ 255
10.9.3 ¼ö°ÝÇö»ó¿¡ ÀÇÇÑ »ó½Â¾Ð·Â 256
ºÎ·Ï A
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