보고서 설명

1. 서론
실제 생활 및 공학적인 문제에서 복합적 형상으로 인해 현상분석 및 문제 해결에 어려움이 있다. 그러므로 단순화를 통한 현상분석 및 응용의 필요성이 대두되고 있다.

2. 실험목적
유체역학적 기본 개념의 응용분야를 확인하고, 적용할 수 있는 능력을 배양함에 있다. 원통(circular cylinder)에 대한 압력측정을 통하여 항력과 양력을 계산하고 결과를 고찰하며, 실험을 통해 포텐셜 유동에 대한 유체역학적 기본개념을 이해한다.

본문일부 및 목차

정지유체에서 날개가 움직이게 되면, (a)가 움직이는 뒷전의 흐름에서 쿠타조건 의해 (b),(c)로 변화하여 후방에 와류가 형성된다. 이 와류로 인해 날개의 위아래에 속도차이가 발생하게 되는 순환현상이 발생하고(그림 1-2) 이 속도차이는 베르누이의 정리에 따라 위와 아래의 압력 차이를 발생시켜 양력을 받아 비행기는 뜨게 되는 것이다.

② 항력 (Drag)
물체가 유체 내에서 운동하거나 흐르는 유체 내에 물체가 정지해 있을 때 유체에 의해서 운동에 방해가 되는 힘을 받는데 이를 항력이라고 한다. 유체에 대한 물체의 상대속도(유체의 흐름을 따라 움직이는 관찰자가 본 물체의 속도)의 반대방향으로 항력이 작용한다.

양력과 항력의 예
양력과 항력이 실생활에 적용되는 예를 찾아보면, 비행기를 들 수 있다. 비행기가 하늘을 나는 것은 양력, 중력, 항력, 추력 네 가지의 힘에 의해 날을 수 있다. 비행기가 일정한 속도로 비행할 때 날개의 양력과 비행기 전체에 작용하는 중력이 평형을 이루고, 이때 날개 및 비행기 전체에 공기의 저항, 즉 항력이 발생한다. 그래서 이 항력을 극복하고 전진하기 위해서 프로펠러나 엔진을 통해 항력보다 큰 추력을 얻어 비행하게 된다. 만일 이 네 가지힘의 균형이 깨어진다면 비행기는 사고를 일으킨다.
그 밖에 항력을 잘 극복하기 위해 전진할 수 있는 물체를 유체와의 마찰을 최소화 시키기 위해 물체를 유선형으로 만든다. 이 예로 물고기의 유선형 몸체와 비늘의 모양, 자동차의 설계 등을 들 수 있다.

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