목 차1. 물질의 3가지 분류2. 유체란?3. 유체의 흐름4. 유체역학이란?5. 인장하중 및 인장응력6. 압축하중 및 압축응력7. 전단하중 및 전단응력8. 하중에 관한 내용9. 뉴톤의 유체10. 점성11. 유체의 정상흐름과 비정상 흐름12. 유체의 속도와 압력과의 관계13. 공학단위1.물질의 3가지 분류고체(solid) : 정상상태(normal condition)에서 고체상태의 물질액체(liquid):자유로이 유동하며 틀에따라 형태가 달라지는 물질기체(gas):일정한 모양과 부피를 가지고 잊지 않음2.유체가유체(Fluid)란 ? 기체 또는 액체 등대기중의 공기, 강물 및 바닷물 등나유동(흐름)이란?유체의 움직임 : 선박, 비행기, 자동차, 관로의 저항다유체역학(Fluid mechnics, 유동학)유동을 고려하는 학문, 정지 또는 움직이는 유체에의한 힘과 에너지를 다루는1)흐르는 물질 즉, 어떤 힘에 의해 변형되기 쉬운 성질을 갖는 고체가 아닌 물질로서 일반 적으로 액체와 기체 상태로 존재.2) 압축이나 인장력 하에서만 고체와 같은 탄성을 가지며 아주 작은 전단력이라도 작용하면 연속적으로 변형이 일어나 흐르는 물질.3) 정지 상태에서는 수직응력이 작용하고 유동상태에서는 전단력이 작용하여 연속적으로 변형을 일으킨다.3유체역학이란?유동을 고려하는 학문, 정지 또는 움직이는 유체에의한 힘과 에너지를 다루는 학문1유동이란 : 기체나 액체의 움직임(흐름)2유동을 고려하는 것이 [유체역학(流體力學, fluid mechanics)]또는 [유동학(流動學)](대기, 강 및 바다의 유동, 상하수도 관이나 가스 관, 용수로(用水路) 등에서의 유동, 비행하는 로케트나 비행기, 골프공,야구 볼이 커브를 지어 날아가던지, 드롭 볼로 되던지 하는 것도 모두 유동의 작용 때문이다나유체역학의 역사1.수로와 배로부터 시작2.꽃병에 그려진 고대 그리스 배나. 유체역학의 응용분야? 유체수송 : 상하수도, 가스 및 원유수송…? 운송수단 : 자동차, 선박, 항공기…? 정보기술 : Hard Disk Drive, 부품냉각기술…? 건축분야 : 고층건물, 다리, 석굴암…? 자연현상 : 태풍, 상어의 비늘, 기상예보…? 에너지관련 : 풍차, 각종엔진, 냉난방계통…? 스포츠분야 : 수영복, 사이클, 골프공…? Bio-Engineering : 혈류유동, 인공심장판막…하중에 대하여.가.먼저, 하중이란 구조물이나 기계에 가해지는 외력을 하중이라고 말하고, 이 하중이 부재에 전파되어 외력과 평형을 이루는 내적 상호작용을 내력이라 말한다.나.11하중은 시간과 무관하고 일정하게 작용하는 정하중과 시간과 함께 변하는 동하중으로 나누어진다. 그리고 하중은 작용형태에 따라 한 점에 집중해서 작용하는 집중하중, 분산해서 작용하는 분포하중이 있다. 특히 하중이 균일하게 분포하중을 등분포하중이라 말하고, 분포하중의 크기를 그 점의 하중강도라 한다.2항공기에 작용하는 공기력은 조종 상황과 주위의 기류 및 고도에 따라 달라지며 추력은 엔진의 작동상태에 따라 항공기 무게는 연료의 소모, 여객/화물의 변동에 따라 변화하게 된다. 따라서 하중과 응력의 계산은 구조적인 제한범위를 결정하기 위해 각 부재에 작용하는 힘을 계산하여 극한 하중 조건을 설정하고 다양한 경험과 연구 실험을 거듭하여 얻어진 결과에 의해 기체 주요부분에 대한 응력과 재료의 조건을 결정한다.7. 전단하중 및 전단응력3) 응력(應力)에는 전단응력(shearing stress)과 수직(법선)응력(normal stress)이 있음.(1) 전단응력(shearing stress) : 전단력에 대응하여 발생하는 응력전단응력(τ ) = [N/㎡, lb/ft2](2) 수직응력(normal stress) : 어떤 단면에 대한 수직방향의 응력으로, 수직하중이 작 용 할 때 이에 대응하여 발생하는 응력수직응력(σ ) = [N/㎡, lb/ft2]물체에 가해지는 힘은 인장력, 압축력, 전단력의 3가지 종류로 나누어진다.○ 인장력 : 크기가 같고 방향이 반대인 힘들이 물체의 양끝에서 서로 당길때○ 압축력 : 크기가 같고 방향이 반대인 힘들이 물체의 양끝에서 서로 밀 때○ 전단력 : 크기가 같고 방향이 반대인 힘들이 작용선이 서로 다를 때뉴톤에 유체1. 단위계- 유체역학을 잘하기 위해서는 단위를 잘 알아야 함.- 물리량(=물성치) : 단위를 한 개라도 가지고 있으면 물리량(ex.길이, 힘, 시간→물리량)가. 절대 단위계?길이, 질량, 시간의 단위로 각각 m, ㎏, sec를 기본단위로 하며, 절대단위계를 MKS(CGS) 단위계라고도 부르며, 이 단위계에서 힘의 단위로는 N(Newton)을 사용한다.?1 Newton이란 질량 1kg의 물체에 1m/s2의 가속도를 생기게 하는 힘으로써 다음과 같이 표시한다.?1N(Newton) = 1㎏ × 1[m/s2] = 105 dyne?1dyne = 1g × 1[cm/s2]유체의 단위 나. 중력 단위계기본량을 힘, 길이, 시간으로 정하는 단위계절대단위와 중력단위의 관계는 다음과 같다.1kg중(kgf)=1kg x 중력가속도(g)[9.8 m/sec2 ]=9.8 kg ? m/sec2 = 9.8x 1N다. 국제(SI) 단위계○ 세계적으로 단위의 통일을 위해 국제도량형 총회에서 채택하게 된단위계(The International System of Unit. SI)○ 7개의 기본단위, 2개의 보조단위 및 이들로 짜여진 5개의 조립단위○ 아주 크고 작은 단위를 나타내기 위해 단위 앞에 붙이는 접두어로 구성점성점성유체 (=실제유체 : Real fluid) :점성을 갖고 있는 모든 유체- 비 점성유체 : 점성을 무시할 수 있는 유체