목차
CHAPTER 01 유체역학의 기초이론
01. 역사적 = 23
1.1. 일상생활에서 경험하는 유체 = 24
02. 유체의 정의 = 25
2.1 전단응력이 속도 구배만의 함수이고 시간에는 독립인 유체 = 27
2.2. 점탄성유체(viscoelastic fluids) = 27
2.3. 보다 복합적인 유성학적(rheological) 유체 = 28
03. 차원과 단위(dimensions and units) = 28
3.1 차원(dimensions) = 28
3.2. 단위(units) = 30
[1] 절대 단위계(absolute system of units) = 30
[2] 중력 단위계(gravitational system of units) = 31
[3] SI단위계 = 31
3.3. 주요 물리량의 단위 = 32
[1] 밀도(density) = 32
[2] 비중량(specific weight) = 32
[3] 비중 = 33
[4] 힘(force) = 34
[5] 압력(pressure) = 36
[6] 일(work), 열(heat), 에너지(energy) = 37
[7] 동력(power) = 38
04. 유체의 압축성과 점성 = 39
4.1. 압축성(compressibility) = 39
4.2. 점성(viscosity) = 41
[1] 점성의 정의 = 41
[2] 뉴턴의 점성법칙 = 41
[3] 점성계수의 차원과 단위 = 43
4.3. 표면장력(surface tension) = 46
4.4. 모세관현상(capillarity) = 46
연습문제 = 49
CHAPTER 02 유체 정역학
01. 정지유체 내에서 작용하는 힘의 성질과 압력 = 56
1.1. 정지유체 내에서 작용하는 힘의 성질 = 56
1.2. 압력(pressure) = 58
02. 유체 정역학의 기본 방정식 = 59
2.1. 비압축성 유체 내에서 압력변화 = 59
[1] 수평방향의 압력변화 = 59
[2] 연직방향의 압력변화 = 60
03. 유체에 관한 압력의 단위 = 61
3.1 대기압 = 61
3.2. 절대압력과 계기압력 = 61
[1] 절대압력, 계기압력, 진공압력 = 62
3.3. 압력단위 = 62
04. 압력측정 = 64
4.1 액주계(manometer) = 64
[1] 액주계(manometer)와 피에조미터(piezometer) = 65
[2] 시차 액주계(differential manometer) = 65
4.2. 경사 미압계(inclined manometer) = 66
05. 유체에 잠겨있는 면에 작용하는 유체에 의한 힘 = 68
5.1. 수평면에 작용하는 힘 = 69
5.2. 연직면에 작용하는 힘(임의 지점) = 70
5.3. 경사면에 작용하는 힘 = 72
5.4. 곡면에 작용하는 힘 = 75
06. 부양체(buoyant force) = 79
07. 부양체(buoating body)의 안정성 = 82
7.1 부양체(선박)의 안정성 = 82
08. 상대적 평형(relative equilibrium) = 84
8.1 수평 등가속도 직선운동의 경우 = 84
8.2 연직방향 등가속도운동 = 86
8.3. 동속 회전운동 = 87
연습문제 = 89
CHAPTER 03 유체 동역학
01. 유체의 유동형태에 다른 분류 = 95
1.1. 정상류와 비정상류(시간적 개념) = 95
1.2. 균속도 흐름과 비균속도 흐름(공간적 개념) = 96
[1] 비균속도 = 96
1.3. 1, 2, 3차원 흐름 = 97
[1] 1차원 유동 = 97
[2] 2차원 유동 = 97
[3] 3차원 유동 = 97
1.4. 층류유동과 난류유동 = 98
02. 유선, 유적선 및 유관 = 99
2.1. 유선(stream line) = 99
2.2. 유관(stream tube) = 100
2.3. 유적선(path line) = 100
2.4. 상호관계 = 100
03. 연속방정식 = 101
04. 오일러의 운동방정식(힘의 원리) = 105
4.1. 오일러의 운동방정식 = 105
05. 베르누이 방정식 = 107
5.1. 일과 에너지 원리 = 107
06. 베르누이 방정식의 응용 = 114
6.1. 오리피스계(orifice meter) = 115
6.2. 벤투리 미터(venturi meter) = 117
6.3. 피토관(유속 측정 계측기) = 120
6.4. 피토 정압관(유속측정) = 121
6.5. 펌프와 송풍기에 대한 에너지 방정식 = 122
6.6. 수차에 대한 에너지방정식 = 126
[1] 손실수두를 고려한 베르누이방정식(실체유체) = 127
[2] 펌프가 설치 된 경우 = 127
[3] 터빈이 설치된 경우 = 127
07. 공동현상 = 129
연습문제 = 131
CHAPTER 04 운동량방정식의 응용
01. 운동량법칙 = 137
1.1 운동량 방정식(momentum equation) = 137
1.2 각 운동량 방정식 = 140
02. 운동량의 응용 = 144
2.1. 축소관에 작용하는 힘 = 144
[1] 수평직관에 작용하는 힘 = 144
[2] 곡관에 작용하는 힘 = 145
2.2. 분류가 고정평판에 작용하는 힘 = 146
[1] 고정평판에 수직으로 작용하는 힘 = 146
[2] 경사진 고정평판에 작용하는 힘 = 147
[3] 움직이는 평판에 수직으로 작용하는 힘 = 148
2.3. 곡면판에 분류가 미치는 힘 = 149
[1] 고정 곡면판에 미치는 힘 = 149
[2] 이동 곡면판에 미치는 힘 = 150
2.4. 프로펠러 추진력 = 154
2.5. 분사 추진력(jet propulsion) = 157
03. 운동에너지와 운동량의 수정계수 = 160
연습문제 = 163
CHAPTER 05 실체유체의 유동과 유체마찰
01. 층류와 난류구분(reynolds 수) = 169
1.1 레이놀즈 수 = 169
[1] 하임계 레이놀즈 수 = 170
[2] 상임계 레이놀즈 수 = 170
02. 유체 경계층 = 171
2.1. 경계층의 정의 = 171
2.2. 경계층의 종류 = 172
2.3. 경계층의 두께 = 172
[1] 배제두께 = 172
[2] 박리와 후류 = 172
03. 항력 = 173
3.1. 경계층의 박리와 압력항력 = 173
04. 고정 평판사이의 정상유동 = 177
05. 원관 내의 층류유동 = 179
06. 관내의 손실에너지 = 185
6.1. 관마찰 손실 = 185
[1] 원관 내의 마찰손실 = 185
07. 관 마찰계수 = 188
08. 비원형관내의 마찰손실 = 191
09. 원관속의 난류흐름 = 194
연습문제 = 195
CHAPTER 06 부차적손실
01. 급 확대관에서 부차적 손실 = 202
02. 급 축소관에서의 부차적 손실 = 204
03. 점진 확대(축소관)에서의 부차적 손실 = 208
04. 벨브에서의 손실 = 209
05. 엘보우에서의 손실 = 210
06. 상당길이(equivalent length) = 211
연습문제 = 213
CHAPTER 07 상사법칙 및 차원해석
01. 상사법칙 = 219
1.1. 유체역학에서 다루는 무차원 수 = 221
[1] Renolds 수 = 221
[2] Froude 수 = 221
[3] Euler 수와 압력계수 = 221
[4] Mach 수와 Cauchy 수 = 221
[5] Weber 수 = 221
02. 차원해석 = 225
2.1 Buckingham의 PI정리 = 226
연습문제 = 233
CHAPTER 08 개수로 유동
01. 개수로의 흐름특성 = 237
02. 개수로의 흐름형태 = 238
2.1 정상류와 비정상류(시간적 개념) = 238
2.2. 균속도 흐름과 비균속도 흐름(공간적 개념) = 238
2.3. 1, 2, 3차원 흐름 = 239
2.4. 상류와 사류 = 239
2.5. 이상유체에 대한 개수로 흐름 = 239
2 6. 실제유체에 대한 개수로 흐름 = 239
2 7. 층류와 난류 = 239
03. Chezy의 개수 = 240
3.1 Chezy-Manning의 공식 = 240
3.2. Ganguilet와 Kutter의 공식 = 241
3.3. Bazin의 공식 = 241
3.4. Forchheimer의 공식 = 242
3.5. Williams-Hazen의 공식 = 242
3.6. Manning의 조도방정식 = 242
04. 경제적인 수로단면 = 246
4.1. 최적 수력단면 = 246
05. 비에너지, 상류(常流)와 사류(射流) = 246
06. 수력도약(hydraulic jump) = 250
연습문제 = 257
CHAPTER 09 유체의 계측
01. 유체의 밀도, 비중측정 = 261
02. 점성계수의 측정 = 263
2.1. Ostwald 점도계 = 263
2.2. 낙구식(落球式) 점도계 = 265
2.3. 회전식 점도계 = 266
03. 정압측정 = 267
04. 액면의 측정 = 267
05. 오리피스(orifice) = 269
06. 노즐(nozzle) = 271
07. 벤투리관 = 273
연습문제 = 277
CHAPTER 00 부록
01. 단위환산표 = 283
1.1. 단위환산계수 = 283
02. 유체의 물리적 특성 = 286
2.1. 온도에 따른 비중 = 286
2.2. 액주계의 비중 = 286
2.3. 절대 점성계수 = 287
2.4. 동점성계수 = 288
2.5. 물의 물리적 성질 =289
[1] SI단위 = 289
[2] 영국단위 = 289
2.6. 표준대기압하에서 액체의 물성 = 290
[1] SI단위 = 290
[2] 영국단위 = 290
2.7. 저압, 27℃(80℉)에서 기체의 물성 = 291
2.8. 미국 표준대기(SI 단위) = 291
03. 이상기체의 압축성 유동표 = 292
3.1. 이상기체의 등엔트로피 유동과 수직충격 유동 = 292
04. 기하학적 도형의 면적, 체적, 도심, 관성모멘트 = 296
찾아보기 = 397