목차 일부
CHAPTER 01 유체역학의 기초이론
01. 역사적 ... 23
1.1. 일상생활에서 경험하는 유체 ... 24
02. 유체의 정의 ... 25
2.1 전단응력이 속도 구배만의 함수이고 시간에는 독립인 유체 ... 27
2.2. 점탄성유체(viscoelastic fluids) ... 27
2.3. 보다...
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CHAPTER 01 유체역학의 기초이론
01. 역사적 ... 23
1.1. 일상생활에서 경험하는 유체 ... 24
02. 유체의 정의 ... 25
2.1 전단응력이 속도 구배만의 함수이고 시간에는 독립인 유체 ... 27
2.2. 점탄성유체(viscoelastic fluids) ... 27
2.3. 보다 복합적인 유성학적(rheological) 유체 ... 28
03. 차원과 단위(dimensions and units) ... 28
3.1 차원(dimensions) ... 28
3.2. 단위(units) ... 30
[1] 절대 단위계(absolute system of units) ... 30
[2] 중력 단위계(gravitational system of units) ... 31
[3] SI단위계 ... 31
3.3. 주요 물리량의 단위 ... 32
[1] 밀도(density) ... 32
[2] 비중량(specific weight) ... 32
[3] 비중 ... 33
[4] 힘(force) ... 34
[5] 압력(pressure) ... 36
[6] 일(work), 열(heat), 에너지(energy) ... 37
[7] 동력(power) ... 38
04. 유체의 압축성과 점성 ... 39
4.1. 압축성(compressibility) ... 39
4.2. 점성(viscosity) ... 41
[1] 점성의 정의 ... 41
[2] 뉴턴의 점성법칙 ... 41
[3] 점성계수의 차원과 단위 ... 43
4.3. 표면장력(surface tension) ... 46
4.4. 모세관현상(capillarity) ... 46
연습문제 ... 49
CHAPTER 02 유체 정역학
01. 정지유체 내에서 작용하는 힘의 성질과 압력 ... 56
1.1. 정지유체 내에서 작용하는 힘의 성질 ... 56
1.2. 압력(pressure) ... 58
02. 유체 정역학의 기본 방정식 ... 59
2.1. 비압축성 유체 내에서 압력변화 ... 59
[1] 수평방향의 압력변화 ... 59
[2] 연직방향의 압력변화 ... 60
03. 유체에 관한 압력의 단위 ... 61
3.1 대기압 ... 61
3.2. 절대압력과 계기압력 ... 61
[1] 절대압력, 계기압력, 진공압력 ... 62
3.3. 압력단위 ... 62
04. 압력측정 ... 64
4.1 액주계(manometer) ... 64
[1] 액주계(manometer)와 피에조미터(piezometer) ... 65
[2] 시차 액주계(differential manometer) ... 65
4.2. 경사 미압계(inclined manometer) ... 66
05. 유체에 잠겨있는 면에 작용하는 유체에 의한 힘 ... 68
5.1. 수평면에 작용하는 힘 ... 69
5.2. 연직면에 작용하는 힘(임의 지점) ... 70
5.3. 경사면에 작용하는 힘 ... 72
5.4. 곡면에 작용하는 힘 ... 75
06. 부양체(buoyant force) ... 79
07. 부양체(buoating body)의 안정성 ... 82
7.1 부양체(선박)의 안정성 ... 82
08. 상대적 평형(relative equilibrium) ... 84
8.1 수평 등가속도 직선운동의 경우 ... 84
8.2 연직방향 등가속도운동 ... 86
8.3. 동속 회전운동 ... 87
연습문제 ... 89
CHAPTER 03 유체 동역학
01. 유체의 유동형태에 다른 분류 ... 95
1.1. 정상류와 비정상류(시간적 개념) ... 95
1.2. 균속도 흐름과 비균속도 흐름(공간적 개념) ... 96
[1] 비균속도 ... 96
1.3. 1, 2, 3차원 흐름 ... 97
[1] 1차원 유동 ... 97
[2] 2차원 유동 ... 97
[3] 3차원 유동 ... 97
1.4. 층류유동과 난류유동 ... 98
02. 유선, 유적선 및 유관 ... 99
2.1. 유선(stream line) ... 99
2.2. 유관(stream tube) ... 100
2.3. 유적선(path line) ... 100
2.4. 상호관계 ... 100
03. 연속방정식 ... 101
04. 오일러의 운동방정식(힘의 원리) ... 105
4.1. 오일러의 운동방정식 ... 105
05. 베르누이 방정식 ... 107
5.1. 일과 에너지 원리 ... 107
06. 베르누이 방정식의 응용 ... 114
6.1. 오리피스계(orifice meter) ... 115
6.2. 벤투리 미터(venturi meter) ... 117
6.3. 피토관(유속 측정 계측기) ... 120
6.4. 피토 정압관(유속측정) ... 121
6.5. 펌프와 송풍기에 대한 에너지 방정식 ... 122
6.6. 수차에 대한 에너지방정식 ... 126
[1] 손실수두를 고려한 베르누이방정식(실체유체) ... 127
[2] 펌프가 설치 된 경우 ... 127
[3] 터빈이 설치된 경우 ... 127
07. 공동현상 ... 129
연습문제 ... 131
CHAPTER 04 운동량방정식의 응용
01. 운동량법칙 ... 137
1.1 운동량 방정식(momentum equation) ... 137
1.2 각 운동량 방정식 ... 140
02. 운동량의 응용 ... 144
2.1. 축소관에 작용하는 힘 ... 144
[1] 수평직관에 작용하는 힘 ... 144
[2] 곡관에 작용하는 힘 ... 145
2.2. 분류가 고정평판에 작용하는 힘 ... 146
[1] 고정평판에 수직으로 작용하는 힘 ... 146
[2] 경사진 고정평판에 작용하는 힘 ... 147
[3] 움직이는 평판에 수직으로 작용하는 힘 ... 148
2.3. 곡면판에 분류가 미치는 힘 ... 149
[1] 고정 곡면판에 미치는 힘 ... 149
[2] 이동 곡면판에 미치는 힘 ... 150
2.4. 프로펠러 추진력 ... 154
2.5. 분사 추진력(jet propulsion) ... 157
03. 운동에너지와 운동량의 수정계수 ... 160
연습문제 ... 163
CHAPTER 05 실체유체의 유동과 유체마찰
01. 층류와 난류구분(reynolds 수) ... 169
1.1 레이놀즈 수 ... 169
[1] 하임계 레이놀즈 수 ... 170
[2] 상임계 레이놀즈 수 ... 170
02. 유체 경계층 ... 171
2.1. 경계층의 정의 ... 171
2.2. 경계층의 종류 ... 172
2.3. 경계층의 두께 ... 172
[1] 배제두께 ... 172
[2] 박리와 후류 ... 172
03. 항력 ... 173
3.1. 경계층의 박리와 압력항력 ... 173
04. 고정 평판사이의 정상유동 ... 177
05. 원관 내의 층류유동 ... 179
06. 관내의 손실에너지 ... 185
6.1. 관마찰 손실 ... 185
[1] 원관 내의 마찰손실 ... 185
07. 관 마찰계수 ... 188
08. 비원형관내의 마찰손실 ... 191
09. 원관속의 난류흐름 ... 194
연습문제 ... 195
CHAPTER 06 부차적손실
01. 급 확대관에서 부차적 손실 ... 202
02. 급 축소관에서의 부차적 손실 ... 204
03. 점진 확대(축소관)에서의 부차적 손실 ... 208
04. 벨브에서의 손실 ... 209
05. 엘보우에서의 손실 ... 210
06. 상당길이(equivalent length) ... 211
연습문제 ... 213
CHAPTER 07 상사법칙 및 차원해석
01. 상사법칙 ... 219
1.1. 유체역학에서 다루는 무차원 수 ... 221
[1] Renolds 수 ... 221
[2] Froude 수 ... 221
[3] Euler 수와 압력계수 ... 221
[4] Mach 수와 Cauchy 수 ... 221
[5] Weber 수 ... 221
02. 차원해석 ... 225
2.1 Buckingham의 PI정리 ... 226
연습문제 ... 233
CHAPTER 08 개수로 유동
01. 개수로의 흐름특성 ... 237
02. 개수로의 흐름형태 ... 238
2.1 정상류와 비정상류(시간적 개념) ... 238
2.2. 균속도 흐름과 비균속도 흐름(공간적 개념) ... 238
2.3. 1, 2, 3차원 흐름 ... 239
2.4. 상류와 사류 ... 239
2.5. 이상유체에 대한 개수로 흐름 ... 239
2 6. 실제유체에 대한 개수로 흐름 ... 239
2 7. 층류와 난류 ... 239
03. Chezy의 개수 ... 240
3.1 Chezy-Manning의 공식 ... 240
3.2. Ganguilet와 Kutter의 공식 ... 241
3.3. Bazin의 공식 ... 241
3.4. Forchheimer의 공식 ... 242
3.5. Williams-Hazen의 공식 ... 242
3.6. Manning의 조도방정식 ... 242
04. 경제적인 수로단면 ... 246
4.1. 최적 수력단면 ... 246
05. 비에너지, 상류(常流)와 사류(射流) ... 246
06. 수력도약(hydraulic jump) ... 250
연습문제 ... 257
CHAPTER 09 유체의 계측
01. 유체의 밀도, 비중측정 ... 261
02. 점성계수의 측정 ... 263
2.1. Ostwald 점도계 ... 263
2.2. 낙구식(落球式) 점도계 ... 265
2.3. 회전식 점도계 ... 266
03. 정압측정 ... 267
04. 액면의 측정 ... 267
05. 오리피스(orifice) ... 269
06. 노즐(nozzle) ... 271
07. 벤투리관 ... 273
연습문제 ... 277
CHAPTER 00 부록
01. 단위환산표 ... 283
1.1. 단위환산계수 ... 283
02. 유체의 물리적 특성 ... 286
2.1. 온도에 따른 비중 ... 286
2.2. 액주계의 비중 ... 286
2.3. 절대 점성계수 ... 287
2.4. 동점성계수 ... 288
2.5. 물의 물리적 성질 ... 289
[1] SI단위 ... 289
[2] 영국단위 ... 289
2.6. 표준대기압하에서 액체의 물성 ... 290
[1] SI단위 ... 290
[2] 영국단위 ... 290
2.7. 저압, 27℃(80℉)에서 기체의 물성 ... 291
2.8. 미국 표준대기(SI 단위) ... 291
03. 이상기체의 압축성 유동표 ... 292
3.1. 이상기체의 등엔트로피 유동과 수직충격 유동 ... 292
04. 기하학적 도형의 면적, 체적, 도심, 관성모멘트 ... 296
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