소개

이전 장에서는 정지한 유체가 가하는 힘에 대한 정확한 수학적 상황을 쉽게 얻을 수 있음을 보여주었습니다. 이는 정수압에서는 단순한 압력력만 관련되기 때문입니다. 움직이는 유체를 고려하면 단번에 분석 문제가 훨씬 더 어려워집니다. 입자 속도의 크기와 방향을 고려해야 할 뿐만 아니라 움직이는 유체 입자와 포함 경계에서 전단 또는 마찰 응력을 유발하는 점도의 복잡한 영향도 있습니다. 유체 몸체의 서로 다른 요소 사이에서 가능한 상대 운동으로 인해 압력과 전단 응력이 흐름 조건에 따라 한 지점에서 다른 지점으로 크게 달라집니다. 유동 현상과 관련된 복잡성으로 인해 정밀한 수학적 분석은 소수의 경우에만 가능하며 공학적 관점에서 볼 때 일부는 비현실적인 경우입니다. 따라서 유동 문제를 실험을 통해 해결하거나 이론적 해를 얻는 데 충분한 특정 단순화 가정. 두 가지 접근법은 상호 배타적이지 않습니다. 왜냐하면 역학의 기본 법칙은 항상 유효하고 몇 가지 중요한 경우에 부분적으로 이론적 방법을 채택할 수 있기 때문입니다. 또한 단순화된 분석으로 인해 실제 조건과의 편차 정도를 실험적으로 확인하는 것이 중요합니다.

가장 일반적인 단순화 가정은 유체가 이상적이거나 완벽하여 복잡한 점성 효과가 제거된다는 것입니다. 이는 Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin 및 Lamb과 같은 저명한 학자들로부터 주목을 받아온 응용수학의 한 분야인 고전 유체역학의 기초입니다. 고전 이론에는 심각한 본질적인 한계가 있지만 물은 상대적으로 점도가 낮기 때문에 많은 상황에서 실제 유체처럼 거동합니다. 이러한 이유로 고전 유체역학은 유체 운동의 특성을 연구하는 데 가장 귀중한 배경으로 간주될 수 있습니다. 이 장에서는 유체 운동의 기본적인 동역학에 관심을 두고 있으며 토목 공학 수리학에서 직면하게 되는 보다 구체적인 문제를 다루는 다음 장의 기본 소개 역할을 합니다. 유체운동의 세 가지 중요한 기본방정식인 연속방정식, 베르누이방정식, 운동량방정식을 도출하고 그 의의를 설명한다. 나중에, 고전 이론의 한계가 고려되고 실제 유체의 거동이 설명됩니다. 전체적으로 비압축성 유체가 가정됩니다.

흐름 유형

다양한 유형의 유체 운동은 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

1.난류와 층류

2.회전 및 비회전

3.꾸준함과 불안정함

4. 균일하고 균일하지 않습니다.