[수리학 및 수문학] 유체의 기본적 성질(밀도, 모관상승고, 체적탄성계수, Newton의 점성법칙)

 

1. 유체의 기본적 성질

 

밀도(density) : 단위체적당 유체의 질량, 비질량이라고도 한다.

 

완전유체(이상유체) : 점성이 없고 밀도가 일정하다고 가정한 유체

 

실제유체(점성유체) : 유체의 점성 때문에 유체 분자간 또는 유체의 경계면 사이에서 전단응력이 발생하게 되는 유체

 

표면장력 : 액체와 기체 사이의 경계면에 작용하는 분자인력에 의한 힘. (단위길이당 힘으로 표시함.)

 

물방울에 작용하는 표면장력

$$T= \frac{pd}{4}$$

 

모세관 현상 : 부착력과 표면장력에 의해 액체가 가는 관을 따라 상승 도는 하강하는 현상

 

원형관의 모관 상승고

$$T= \frac{4Tcos \alpha}{\omega d}$$

 

체적탄성계수 : 기압이 증가하면 압축률은 증가하고 체적탄성계수는 감소한다.

 

체적탄성계수

$$T= \frac{dp}{\frac{dV}{V}} = \frac{1}{C}$$

 

여기서, $dp$ : 용기에 가해진 압력차

$\frac{dV}{V}$ : 체적변화율

$C$ : 압축률

 

점성(viscosity)

액체가 흐르고 있을 경우 어느 한 단면에 있어서 유속이 빠른 부분은 느린 부분의 물 입자를 앞으로 끌어당기게 하고 유속이 느린 부분은 빠른 부분의 물 입자를 뒤로 잡아당기는 듯한 작용

Newton의 점성법칙

$$\tau = \mu \frac{dv}{dy}$$

 

여기서,  $\tau$: 전단응력

$\mu$  : 점성계수(비례상수)

$\frac{dv}{dy}$  : 속도변화율(속도경사)

 

 

 

 

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