회전하는 유체에 대한 베르누이 방정식

본문 바로가기

회전하는 유체에 대한 베르누이 방정식

작성일 2023.12.07댓글 1건
    게시물 수정 , 삭제는 로그인 필요

1. 일반적으로 흐르는 유체에 대해 베르누이 방정식이 적용되고 이때 유속이 빠르면 정압이 줄어든다는 사실을 알 수 있는데 각속도 개념으로 넘어가니까 기존 베르누이 공식에서 pV^2/2 대신 -pr^2w^2/2로 변환이 되었습니다 마이너스 부호가 붙는 이유가 무엇인가요?(원심가속도를 전제해서 그런건가요?) 그리거 그러면 각속도가 커질수록, 회전 축으로부터 멀리 떨어질수록 정압이 낮아진다는 의미인가요?

2. 첨부된 문제에서 최소압력을 받는 지점은 회전축 중심부분 그니까 표면에 대해서 중심부분 아닌가요? 아니라면 그 이유도 함께 알려주시면 감사하겠습니다ㅜㅜ(문제풀이까지 올려주시면 더욱더 감사하겠습니다!!)




profile_image 익명 작성일 -

베르누이 방정식은 유체역학에서 유체의 흐름과 관련된 압력, 속도, 높이 간의 관계를 나타내는 중요한 원리입니다. 일반적인 베르누이 방정식은 정상적인 흐름을 가정하며, 유체가 에너지 보존 법칙을 따른다고 가정합니다. 이 경우, 유체의 속도가 증가하면 정압(정지압력)이 감소합니다. 이는 유체의 운동에너지가 증가하면 해당 위치에서의 유체의 정압이 감소한다는 것을 의미합니다.

각속도의 개념을 도입할 때, 베르누이 방정식은 회전하는 유체에 대해 수정되어야 합니다. 이 경우, 원심력이 중요한 역할을 합니다. 원심력은 회전하는 유체 내부에서 작용하는 힘이며, 회전 축으로부터 멀어질수록 강해집니다. 이를 유체역학에서는 종종 "원심압력"이라고 부릅니다.

원심력 때문에, 유체의 각 부분에 대한 압력 분포가 변합니다. 회전하는 유체의 경우, 회전 축에서 멀어질수록 원심력이 증가하고, 이는 압력에 영향을 미칩니다. 베르누이 방정식에서 -pr^2ω^2/2 항은 이 원심력의 영향을 나타내는데, 여기서 r은 회전 축으로부터의 거리이고, ω는 각속도입니다. 마이너스 부호는 원심력이 회전 축에서 멀어질수록 압력을 감소시키는 방향으로 작용한다는 것을 나타냅니다.

결론적으로, 각속도가 커지거나 회전 축에서 멀리 떨어질수록, 원심력이 증가하여 유체의 정압이 감소하는 것이 맞습니다. 이는 회전하는 유체 시스템, 예를 들어 회전하는 터빈이나 원심분리기 등에서 중요한 역할을 합니다.

​

따라서 최소압력은 중심축에서 발생합니다.

연관된 질문 답변 리스트

소방유체역학에서 수정베르누이 방정식...

... 이 방정식은 유체의 흐름에 대한 에너지 보존 법칙을 표현합니다. 수정 베르누이 방정식은 흐름이 비압축성이고 정상적인 조건에서 적용되며, 유체의 속도, 압력 및 위치의...

오일러 & 베르누이 방정식(유체역학)

... 컨셉잡기 급급해서 ㅠ 유체역학에서 오일러/ 베르누이 방정식을 유도하는 것을 배우셧다.. 어떤 상황에서 각각 사용하는가? *** 좀 헷갈리는 데요 . 유체역학에서 대한...

베르누이방정식과 유체역학

... 에너지보존의 법칙으로 유도되는 베르누이 방정식은 유체의 어디든 적용하여... 서로 주고 받는 것이며, 에너지를 서로 교환하는것에 대한 학문이라고 생각하시면 쉽습니다.

베르누이 방정식 증명 어떻게 하나요?

... ㅠㅠ 베르누이방정식은 유체에 대한 에너지 보존의 법칙으로서" 마찰에 의한 에너지... 개발, 회전하는 야구공이 커브를 그리며 날아가는 원리 등 다양한 분야에 적용된다 예)...

베르누이 방정식

베르누이 방정식을 증명하는 과정속에서 두가지의 일의 양을 구하는데 이때 유체가 이동을 할수 있도록 힘을... 작용에 대한 반작용이라고 생각해도 되나요? 아니오. 그림과...