2009년 7월 5일 일요일

(유체역학)바람의 속도를 구하는법(베르누이 방정식)

압력에는 아시겠지만 3가지가 있지요. 정압과 동압 그리고 두개를 합친 전압이 있습니다.
여기서 공기가 정적인 상태가 아닌 동적인 상태이니 동압 공식을 쓰시면 되겠지요.

정압은 그냥 P 로 나타내며, 동압은 보통 q 로 나타냅니다
q = 0.5 * V^2*rho (밀도) 입니다.

압력에 관한 힘은 압력의 공식 압력 = 힘 / 면적 에 의해서 힘 = 압력 곱하기 면적 (Cross-sectional Area) 가 됩니다.

그리고 어떤 관속에서 동압에 의한 힘 (하중)을 구하시려면 그냥 동압 * 면적 (Pi * r^2 or pi *d /4)

하지만, 그 관속에 작용하는 힘은 단지 동압만 있는게 아니구요. 다른 것도 작용합니다.

또한, 위의 압력에 관한 식은 가정들 하에서 이루어 진것이라 실제랑 약간의 차이가 있을 수 있습니다.

압력의 분표가 일정하다든지, 면적의 중안 센트로이드에 그 집중 하중으로 바꾼 힘이 작용한다.

기타 Assumptions 때문이죠 ^^

또, 다른 예를 보면 일종의 양력이나 공기의 의한 항력을 볼때도 다 동압에 의해서 나타내 질 수 있지요.

D (항력) = q * A * Cd 입니다. 또한, 양력 L = q *Cl*A 이구요.

그러면 동압의 공식 0.5 * rho * V^2 가 어떻게 나왔냐 의문이 생길 수 있습니다.
운동에너지랑 관련 지어서 생각해 보시면 좋은데요. rho = kg / m^3 입니다. 그져? 그럼 kg = rho*m^3
됩니다. 여기선 유닛 볼륨이기 때문에 불륨값은 1 입니다 고로 kg = rho 라고 일단 가정 지울 수 있지요
따라서 운동 에너지인 0.5 * m * v^2 - > 0.5 * rho * v^2 로 된 것이죠.
저도 0.5 가 어떻게 나왔는지 왜 저렇게 되는지는 지금 생각해 보니깐 모르겠네요 ^^

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