목차
저자 소개 = ⅰ
저자 서문 = ⅲ
역자 서문 = ⅸ
1 유체의 기본 성질 = 1
1.1 유체의 특성 = 2
1.2 차원, 동차성 및 단위 = 3
1.2.1 단위계 = 6
1.3 유체 거동의 해석 = 11
1.4 유체의 질량과 무게의 계량 = 12
1.4.1 밀도 = 12
1.4.2 비중량 = 13
1.4.3 비중 = 13
1.5 이상기체법칙 = 13
1.6 점성 = 15
1.7 유체의 압축성 = 23
1.7.1 체적계수 = 23
1.7.1 기체의 압축과 팽창 = 24
1.7.3 음속 = 24
1.8 증기압 = 26
1.9 표면장력 = 27
1.10 유체역학의 역사 요약 = 31
1.11 요약 및 학습 안내 = 34
참고문헌 = 34
복습문제 = 35
연습문제 = 35
2 유체정역학-압력과 그 효과 = 43
2.1 한 점에 작용하는 압력 = 43
2.2 압력장에 관한 기본 방정식 = 45
2.3 정지된 유체 내의 압력 분포 = 47
2.3.1 비압축성 유체 = 48
2.3.2 압축성 유체 = 51
2.4 표준대기 = 53
2.5 압력의 측정 = 54
2.6 액주계 = 57
2.6.1 피에조미터관 = 57
2.6.2 U튜브 액주계 = 58
2.6.3 경사관 액주계 = 61
2.7 기계식과 전기식 압력 측정 장치 = 62
2.8 평면에 작용하는 정수력 = 64
2.9 압력 프리즘 = 72
2.10 곡면에 작용하는 정수력 = 76
2.11 부력과 안정성 = 78
2.11.1 Archimedes의 원리 = 78
2.11.1 안정성 = 82
2.12 강체운동을 하는 유체 내의 압력 분포 = 83
2.12.1 직선운동 = 84
2.12.2 강체 회전운동 = 86
2.13 요약 및 학습 안내 = 89
참고문헌 = 90
복습문제 = 90
연습문제 = 90
3 유체동역학-Bernoulli 방정식 = 105
3.1 Newton의 제2법칙 = 106
3.2 유선을 따라 F=ma 적용 = 108
3.3 유선의 법선 방향에 대하여 F=ma 적용 = 114
3.4 물리적인 해석 = 117
3.5 정압, 정체압, 동압 및 전압 = 120
3.6 Bernoulli 방정식의 응용 예 = 126
3.6.1 자유제트 = 126
3.6.2 갇힌 유동 = 129
3.6.3 유량 측정 = 136
3.7 에너지선과 수력구배선 = 141
3.8 Bernoulli 방정식의 사용에 대한 제한조건 = 144
3.8.1 압축성의 영향 = 145
3.8.2 비정상의 효과 = 148
3.8.3 회전의 효과 = 150
3.8.4 그 밖의 제한조건 = 152
3.9 요약 및 학습 안내 = 152
참고문헌 = 153
복습문제 = 153
연습문제 = 153
4 유체운동학 = 169
4.1 속도장 = 170
4.1.1 유동장의 Euler 기술법 및 Lagrange 기술법 = 172
4.1.2 1차원, 2차원 및 3차원 유동 = 173
4.1.3 정상유동과 비정상유동 = 174
4.1.4 유선, 유맥선 및 유적선 = 176
4.2 가속도장 = 180
4.2.1 물질도함수 = 180
4.2.2 비정상 효과 = 184
4.2.3 대류 효과 = 184
4.2.4 유선좌표계 = 187
4.3 검사체적과 시스템의 개념 = 190
4.4 Reynolds 수송정리 = 192
4.4.1 Reynolds 수송정리의 유도 = 194
4.4.2 물리적 해석 = 200
4.4.3 물질도함수와의 관계 = 201
4.4.4 정상 효과 = 202
4.4.5 비정상 효과 = 203
4.4.6 움직이는 검사체적 = 204
4.4.7 검사체적의 선택 = 206
4.5 요약 및 학습 안내 = 207
참고문헌 = 208
복습문제 = 208
연습문제 = 208
5 검사체적을 이용한 유동 해석 = 217
5.1 질량보존법칙-연속방정식 = 218
5.1.1 연속방정식의 유도 = 218
5.1.2 고정되고 변형이 없는 검사체적 = 221
5.1.3 움직이고 변형이 없는 검사체적 = 227
5.1.4 변형되는 검사체적 = 230
5.2 Newton의 제2법칙-선형운동량 및 운동량모멘트 방정식 = 232
5.1.1 선형운동량방정식의 유도 = 232
5.2.2 선형운동량방정식의 적용 = 234
5.2.3 운동량모멘트방정식의 유도 = 251
5.2.4 운동량모멘트방정식의 적용 = 253
5.3 열역학 제1법칙-에너지방정식 = 262
5.3.1 에너지방정식의 유도 = 262
5.3.2 에너지방정식의 적용 = 265
5.3.3 에너지방정식과 Bernoulli 방정식의 비교 = 269
5.3.4 불균일 유동에 대한 에너지방정식의 적용 = 277
5.3.5 에너지방정식과 운동량모멘트방정식의 결합 = 281
5.4 열역학 제2법칙-비가역 유동 = 282
5.4.1 반미소 검사체적에서의 에너지방정식 = 282
5.4.2 반미소 검사체적에서의 열역학 제2법칙 = 283
5.4.3 열역학 제1법칙과 2법칙의 결합 = 284
5.4.4 손실 항이 포함된 에너지방정식의 적용 = 285
5.5 요약 및 학습 안내 = 287
참고문헌 = 288
복습문제 = 288
연습문제 = 288
6 유동의 미분해석 = 311
6.1 유체요소의 운동학 = 312
6.1.1 속도장과 가속도장의 재조명 = 313
6.1.2 선형운동과 선형변형 = 314
6.1.3 각운동과 각변형 = 315
6.2 질량보존법칙 = 319
6.2.1 미분형 연속방정식 = 319
6.2.2 원통좌표계 = 322
6.2.3 유동함수 = 323
6.3 선형운동량 보존 = 327
6.3.1 미분요소에 작용하는 힘 = 328
6.3.2 운동방정식 = 330
6.4 비점성유동 = 331
6.4.1 Euler의 운동방정식 = 332
6.4.2 Bernoulli 방정식 = 332
6.4.3 비회전유동 = 334
6.4.4 비회전유동에서의 Bernoulli 방정식 = 337
6.4.5 속도퍼텐셜 = 337
6.5 기본적인 평면 퍼텐셜유동 = 341
6.5.1 균일유동 = 343
6.5.2 소스와 싱크 = 344
6.5.3 와류 = 346
6.5.4 더블릿 = 350
6.6 기본적인 평면 퍼텐셜유동들의 중첩 = 352
6.6.1 균일유동 속에 놓여 있는 소스-반체 = 353
6.6.2 Rankine 오벌 = 357
6.6.3 원주 주변의 유동 = 359
6.7 퍼텐셜유동 해석의 기타 사항 = 366
6.8 점성유동 = 367
6.8.1 응력-변형 관계 = 367
6.8.2 Navier-Stokes 방정식 = 368
6.9 비압축성 점성유체 유동의 단순해 = 370
6.9.1 고정된 평행평판 사이의 정상, 층류유동 = 370
6.9.2 Couette 유동 = 373
6.9.3 원형 튜브 내의 정상, 층류유동 = 376
6.9.4 동심관 사이의 정상, 축방향, 층류유동 = 379
6.10 기타 미분해석법 = 382
6.11 요약 및 학습 안내 = 383
참고문헌 = 384
복습문제 = 385
연습문제 = 385
7 상사, 차원해석 및 모델링 = 399
7.1 차원해석 = 400
7.2 Buckingham의 pi 정리 = 402
7.3 pi항의 결정 = 403
7.4 차원해석에 대한 보충설명 = 410
7.4.1 변수의 선택 = 410
7.4.2 기준차원의 결정 = 412
7.4.3 pi항의 유일성 = 414
7.5 검사에 의한 pi항의 결정 = 415
7.6 유체역학에서의 일반적인 무차원수 = 417
7.7 실험데이터의 상관관계 = 422
7.7.1 pi항이 하나인 문제 = 422
7.7.2 pi항이 두 개 이상인 문제 = 424
7.8 모델링과 상사 = 426
7.8.1 모델이론 = 427
7.8.2 모델의 스케일 = 431
7.8.3 모델사용의 실제적인 면 = 432
7.9 대표적인 모델 연구 = 434
7.9.1 닫힌 유로 유동 = 435
7.9.2 잠긴 물체 주위의 유동 = 438
7.9.3 자유표면 유동 = 443
7.10 지배미분방정식을 기초로 한 상사 = 447
7.11 요약 및 학습 안내 = 451
참고문헌 = 452
복습문제 = 453
연습문제 = 453
8 파이프 유동 = 465
8.1 파이프 유동의 일반적인 특성 = 466
8.1.1 층류와 난류 = 467
8.1.2 입구영역과 완전발달 유동 = 470
8.1.3 압력과 전단응력 = 471
8.2 완전발달 층류유동 = 472
8.2.1 F=ma를 유체요소에 직접 적용하는 방법 = 473
8.2.2 Navier-Stokes 방정식으로부터 구하는 방법 = 478
8.2.3 차원해석에 의한 방법 = 480
8.2.4 에너지 고찰 = 481
8.3 완전발달 난류유동 = 484
8.3.1 층류에서 난류로의 천이 = 484
8.3.2 난류 전단응력 = 487
8.3.3 난류 속도 분포 = 492
8.3.4 난류 모델링 = 497
8.3.5 혼돈과 난류 = 497
8.4 파이프 유동의 차원해석 = 498
8.4.1 직관 손실 = 498
8.4.2 부차적 손실 = 505
8.4.3 비원형 덕트 = 518
8.5 파이프 유동의 예 = 521
8.5.1 단일파이프 배관계 = 521
8.5.2 복합파이프 배관계 = 532
8.6 파이프 유량 측정 = 538
8.6.1 파이프 유량계 = 538
8.6.2 체적 유량계 = 544
8.7 요약 및 학습 안내 = 546
참고문헌 = 546
복습문제 = 548
연습문제 = 548
9 유체 속에 잠겨 있는 물체 주위의 유동 = 561
9.1 외부유동의 일반적인 특성 = 562
9.1.1 양력과 항력의 개념 = 564
9.1.2 물체 주위를 흐르는 유동의 특성 = 567
9.2 경계층의 특성 = 572
9.2.1 평판 위의 경계층 구조와 두께 = 572
9.2.2 Prandtl/Blasius 경계층 해 = 576
9.2.3 평행평판에 대한 운동량 적분경계층방정식 = 581
9.2.4 층류에서 난류로의 천이 = 588
9.2.5 난류 경계층 유동 = 590
9.2.6 압력구배의 효과 = 594
9.2.7 압력구배가 있는 운동량 적분경계층방정식 = 598
9.3 항력 = 599
9.3.1 마찰항력 = 600
9.3.2 압력항력 = 602
9.3.3 항력계수의 자료와 예 = 604
9.4 양력 = 619
9.4.1 표면압력 분포 = 622
9.4.2 순환 = 629
9.5 요약 및 학습 안내 = 634
참고문헌 = 635
복습문제 = 636
연습문제 = 636
10 개수로 유동 = 649
10.1 개수로 유동의 일반적인 특성 = 650
10.2 표면파 = 652
10.2.1 파속도 = 652
10.2.2 Froude수 효과 = 656
10.3 에너지 관점에서의 고찰 = 657
10.3.1 비에너지 = 659
10.3.2 수로깊이의 변화 = 663
10.4 균일한 깊이의 수로 유동 = 665
10.4.1 균일유동 근사 = 665
10.4.2 Chezy 방정식과 Manning 방정식 = 666
10.4.3 균일깊이의 예제 = 670
10.5 점진변화유동 = 678
10.5.1 표면 형상의 분류 = 679
10.5.2 점진변화유동의 예 = 680
10.6 급속변화유동 = 682
10.6.1 수력도약 = 684
10.6.2 예봉위어 = 689
10.6.3 광봉위어 = 694
10.6.4 방류수문 = 696
10.7 요약 및 학습 안내 = 699
참고문헌 = 699
복습문제 = 700
연습문제 = 700
11 압축성 유동 = 711
11.1 이상기체에 관한 관계식들 = 712
11.2 Mach수와 음속 = 719
11.3 압축성 유동의 범주 = 723
11.4 이상기체의 등엔트로피 유동 = 729
11.4.1 유동 단면적 변화의 영향 = 729
11.4.2 축소-확대관 유동 = 732
11.4.3 단면적이 일정한 관유동 = 749
11.5 이상기체의 비등엔트로피 유동 = 750
11.5.1 마찰이 있고 단면적이 일정한 관 내의 단열유동(Fanno 유동) = 750
11.5.2 마찰이 없고 단면적이 일정한 관에서 열전달을 수반하는 유동(Rayleigh 유동) = 765
11.5.3 수직충격파 = 773
11.6 압축성 유동과 개수로유동 사이의 유사성 = 783
11.7 2차원 압축성 유동 = 784
11.8 요약 및 학습 안내 = 788
참고문헌 = 789
복습문제 = 789
연습문제 = 789
12 펌프와 터빈 = 795
12.1 서론 = 796
12.2 에너지방정식의 적용 = 798
12.3 각운동량 고찰 = 802
12.4 원심펌프 = 805
12.4.1 이론적 고찰 = 807
12.4.2 펌프의 성능 특성 = 812
12.4.3 유효흡입수두 = 814
12.4.4 시스템 특성과 펌프 선택 = 817
12.5 무차원 파라미터와 상사법칙 = 820
12.5.1 특수한 펌프스케일법칙 = 823
12.5.2 비속도 = 825
12.5.3 흡입비속도 = 826
12.6 축류펌프와 혼류펌프 = 827
12.7 팬 = 829
12.8 터빈 = 831
12.8.1 충동터빈 = 833
12.8.2 반동터빈 = 841
12.9 압축성 유동 터보기계 = 845
12.9.1 압축기 = 845
12.9.2 압축성 유동 터빈 = 850
12.10 요약 및 학습 안내 = 852
참고문헌 = 854
복습문제 = 855
연습문제 = 855
부록 A 전산유체역학과 FlowLab = 863
부록 B 유체의 물리적 성질 = 879
부록 C 미국 표준대기의 성질 = 884
부록 D 이상기체(k=1.4)의 압축성 유동 선도 = 886
온라인 상의 부록 목록 = 890
짝수 번호 문제 해답 = 891
찾아보기 = 897