권*표 교수님

아, 제가 답변을 헷갈리게 드린 것 같습니다. 사실 저도 순간적으로 헷갈렸네요.
(엄밀히 말하면, 틀린 건 아닌데 좀더 깔끔하게 아래와 같이 답변을 드립니다.)
이전 답변에 문제가 있으니 수정해서 급하게 지금 드립니다.
아래와 같이 푸는 것이 맞는 풀이겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

헷갈리시는 것은 면 벡터에 관한 것인 것 같습니다.

 

일단 속도의 부호는 아래와 같이 되는 것을 아실 겁니다.
V1은 오른쪽으로 가니 +
V2는 왼쪽으로 가니 –

 

그렇다면 면 벡터는 어떻게 계산할 수 있을까요? 책을 읽어보시면 아래와 같이 설명되어 있습니다.

 

If n is defined as the outward normal unit vector everywhere on the control surface,
then V*n = +Vn for outflow and V*n = -Vn for inflow.

 

책에서는 단순히 유체가 들어오면 +, 나가면 -라고 정의하라고 했네요.
그런데 이렇게 풀이하면 위와 같은 문제를 풀 때 들어오고 나가는 벡터를 아직 어색해하는 학생들이 부호를 잘못 정의해서 푸는 경우가 있더군요.

 

그래서 저는 문제를 풀 때, 면 벡터를 유체의 흐름과 연결시켜서 정의하고 이를 속도 벡터와 내적해서 계산해줍니다.

사실, 제 방법이 책에서의 방법과 같은 말이긴 합니다.
왜냐하면 유체의 흐름과 반대라면 inflow이고, 유체의 흐름과 동일하다면 outflow가 되기 때문이죠.
하지만 이런 방식을 취하면 들어오고 나가는 방향이 헷갈리는 것을 예방할 수 있습니다.
어떻게 풀든 정확하게만 풀면 크게 상관없지만, 저는 위와 같은 원칙으로 푼다고 강의했던 것 같습니다.

제 방법이 정확하다고 볼 수는 없습니다. 때문에 각자가 원하는 방법대로 원칙을 정해서 푸시면 되겠습니다.
면 벡터에 관한 내용을 책에서 찾아보시고 나름대로의 방법을 만들어 푸시면 전혀 문제 없으실 겁니다.
앞에서 한 질문에 문제가 있어서 다시 한번 죄송하단 말씀드립니다.
넓은 양해를 부탁드립니다. 감사합니다.  

• 2020-03-31
• 2024-12-12 수정