1. 실험목적
1. 측벽에 의한 유속의 변화
2. 수심에 따른 유속의 변화
3. 자유표면의 유속의 변화
2. 실험이론
2.1 유체(Fluid)
고체는 정적인 변형의 의해 전단응력에 저항 할 수 있으나 유체는 그러하지 못하다. 유체는 그것에 작용되는 전단응력이 아무리 작다고 하여도 운동을 시작한다. 유체는 전단
후류의 속도분포를 측정하여, 운동량 방정식의 유도를 통해서 에어포일에 발생하는 힘의 합력을 계산 실제 날개의 형상은 3차원이지만, 우리는 2차원으로 단순화시켜 해석한다. 따라서 3차원에서 단위 면적당 작용하는 힘의 개념이 이번 실험에서는 단위 길이당 작용하는 것으로 간주한다.
1. 300개의 velocity field 데이터를 time-averaging하여 이를 vector 표시로 plot하라.
< Time-averaging이라 함은 16.7ms 간격으로 시간 순서대로 받은 데이터를 동일한 point에 대해서 averaging하는 것을 의미한다. >
Matlab을 이용하여 300개의 속도장 데이터 파일(*.vec)을 불러들이고, 행렬 연산을 통해 time-averaged velocity vecto
후류)를 갖게 된다.
∘ Re > 5×105 인 경우
Re값이 커짐에 따라 점성력의 영향은 거의 없어지고 관성력에 따라 turbulent boundary layer의 흐름 속에서 좁은 turbulent wake(후류)를 갖게 된다.
박 리 현 상
Reynold수에 따른 박리 현상
층류 / 난류에 따른 박리 현상
㉲ 토 의
균
영향을 미치게 됨을 알 수 있다.
이런 Wake bubble 현상은 실생활에서도 관찰할 수 있다. 야구공이나 골프공의 움직임에 의한 bubble 형성은 속력과 비거리의 감소를 야기하므로 이를 해결하기 위해 실밥과 움푹들어간 표면을 이용한다. 또한 항공기의 후류에서 나타나는 recirculation은 bubble을 이용해 항공기
% velocity field를 그림
title('Time-averaged velocity field');
xlabel('X coordinate (mm)');
ylabel('Y coordinate (mm)');
v=[-0.2 23 -9 9];
axis(v)
2. 1번에서 구한 속도장으로 Mean recirculation region(Wake bubble)의 길이를 구하라.(Grid보다 작은 값은 Interpolation을 해야 함.) 그리고 이 값의 의미를 설명하라.
사용하는 원주의 직경은 20, 50, 70 mm이다. 유동의 속도는 피토관을 사용해서 측정한다. 원주표면의 압력 및 후류(wake)의 동압은 디지털 마노미터를 사용하여 측정한다.
4. 실험방법
송풍기를 운전하기 전에 피토관과 원통용 마노미터의 0점을 각각 조정하고 대기 상태에서의 압력값을 측정한다.
후류의 속도분포 측정
그림(8)에서 원주 후방에 후류라고 불리어지는 영역이 나타나 있으며 원주의 영향을 받아
흐름이 교란되고 있다. 후류 내부의 총압, 정압 및 속도를 각각 pt1, p1, U1이라고 한다. 후류 밖의 흐름은 균일 유동이며 원주에서 충분히 떨어진 상류와 같은 상태이며 거기서의 총압, 정압
후류의 속도분포 측정
원주 후방에 후류라고 불리어지는 영역이 나타나 있으며, 원주의 영향을 받아 흐름이 교란
되고 있다. 후류 내부의 총압, 정압 및 속도를 각각 pt1, p1, U1 이라고 한다. 후류 밖의
흐름은 균일 유동이며 원주에서 충분히 떨어진 상류와 같은 상태이며 거기서의 총
영향이 크면 항공기는 양력을 얻기 어려울 뿐만 아니라, 날개 뒤쪽으로 wake가 발생하며 마찰저항이 커서 실속(stall)이 일어날 수 있다. 따라서 최대한 천이가 늦게 일어나 난류의 영향을 최소화하는 것이 중요하다. 이는 받음각과 익형에 따라 달라지므로, 에어포일을 이용한 이번 실험에서는 층류와 난