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제목 답변완료 미분방정식에서 정상유동조건과 비압축성조건
질문유형 강좌내용 교수님 권준표
과목 유체역학 강좌명
작성자 박*정 (t*****7) 등록일 2020-04-03 15:06

강의잘듣고 있습니다. 권준표교수님 유체역학 어려웠는데 교수님강의듣고 정말 쉽게 이해한것 같아 너무 감사드려요~

그런데 궁금한것이 생겨 질문드립니다.

 

유체 미분방정식 

(라운드 밀도/ 라운드t)+ {(밀도곱하기속도)와 나블라의 내적}=0 에서

정상유동이라는 조건이 있으면, (라운드 밀도/ 라운드t)가0이되어서 {(밀도곱하기속도)와 나블라의 내적}=0 이라는 식이되고

정상유동+비압축성이라는 조건이면,밀도가 const이니까 속도와 나블라의 내적=0 이라는 식이나오는 것으로 이해했는데요.

문제에서 비압축성이라는 조건만 주어져도 (속도와 나블라의 내적=0) 이라는 식을 쓰는것같던데

비압축성조건에 의해 밀도가 const이니까 (라운드 밀도/ 라운드t)가 0이되어서 정상유동 조건을 포함하게 되는건가요??

즉, 비압축성이라고 주어지면 비압축성+정상유동으로 생각해야하는건가요? (비압축성이면 정상유동이다.)??

 

 

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권*표 교수님

정상상태에 대한 이해를 좀만 하셔도 쉽게 해결됩니다.

Steady-state란, 말 그대로 시간 별로 상태가 꾸준하다는 것(steady)입니다.

 

그렇기 때문에 시간으로 미분을 하게 되면 시간에 따라 변하지 않는 상수를 미분하는 것과 같기 때문에 0가 되는 겁니다.

때문에 가 되는 이유는 정상상태이기 때문이라고 할 수 있습니다.

 

하지만, 만약 유체가 Incompressible이라면 정상상태에 상관없이

밀도가 어떠한 변수에 의해 변하지 않는 상수라는 것이니  를 만족합니다. (헷갈리시면 안됩니다.)

그리고 또 헷갈리시는 것이 질량보존법칙의 조건입니다.

 아시겠지만, 되는 이유는 오로지 정상상태일 때입니다.

 은 steady-state이면서 Incompressible을 동시에 만족할 때 성립합니다.

 

 

정리하자면, 아래와 같습니다. 각각의 조건을 절대 헷갈리시면 안됩니다! 

 

1) 질량보존의 법칙

 


2) 정상상태 일 때

 

 

3) Incompressible 일 때



 

  • 2020-04-06
  • 2024-12-12 수정