1차시:서론 및 기본 개념 (1)

• 강의주제 : 서론 및 기본 개념 (1)
  
• 세부내용 :

  - 유체란 임의의 크기로 전단 응력을 받을 때, 연속적으로 변화하는 물질이다.
  - 압력, 속도 등 주요 유체의 성질은 유체 내부에서 연속적으로 변한다고 가정하고 이 유체를 연속체로 취급한다.
  - 단위 : 정량적 기술에서 수치뿐만 아니라 표현된 양을 비교하기 위한 기준

2차시:서론 및 기본 개념 (2)

• 강의주제 : 서론 및 기본 개념 (2)
  
• 세부내용 :

  - 밀도: 단위 체적당 질량
  - 비중량: 단위 체적당 무게
  - 비중: 유체의 밀도와 특정 온도에서의 물의 밀도의 비
  - 이상기체 법칙을 학습한다.

1차시:서론 및 기본 개념 (3)

• 강의주제 : 서론 및 기본 개념 (3)
  
• 세부내용 :

  - 유체 내부에 발생하는 전단 응력은 유체의 점성 때문이다.
  - Newton의 점성 법칙에 대하여 학습한다.
  - 점성 계수의 단위에 대하여 학습한다.
  - 표면 장력 = 자유표면에너지 / 생성된 자유 표면의 면적

2차시:서론 및 기본 개념 (4)

• 강의주제 : 서론 및 기본 개념 (4)
  
• 세부내용 :

  증발된 증기 분자가 액체 표면 상부 공간 속에서 분압을 형성하는데 이 분압을 증기압이라 한다.
  - 음속 : 유체 내 교란에 의해 생기는 압력파의 전파 속도
  - 유선 : 유동장에서 유체 흐름의 어느 순간에 각 점에서 속도 벡터의 방향과 접선 방향이 일치하도록 그려진 가상 곡선

1차시:유체 내의 압력분포 (1)

• 강의주제 : 유체 내의 압력분포 (1)
  
• 세부내용 :

  - 전단 응력이 존재하지 않는 한, 정지 상태 또는 운동 중에 있는 유체 내부 한 점에서의 압력이 방향과 무관하다.

2차시:유체 내의 압력분포 (2)

• 강의주제 : 유체 내의 압력분포 (2)
  
• 세부내용 :

  - 피에조미터: 유체의 압력을 정지하고 있는 액주의 무게와 평행시켜 압력을 측정하는 장치로서 기본형으로 U자 형태
  - 차압 액주계: U자형 액주계의 액체가 압력을 측정하려고 하는 유체와 다른 경우의 액주계

1차시:유체 내의 압력분포 (3)

• 강의주제 : 유체 내의 압력분포 (3)
  
• 세부내용 :

  - 물에 잠겨 있는 장치나 물체의 설계를 위하여 평면에 작용하는 힘의 크기나 위치에 대한 계산에 대하여 학습한다.

2차시:유체 내의 압력분포 (4)

• 강의주제 : 유체 내의 압력분포 (4)
  
• 세부내용 :

  - 수평 성분: 곡면을 수평 방향으로 투영한 평면에 작용하는 힘과 같다.
  - 수직 성분 : 곡면을 밑으로 하는 물기둥의 무게와 같다.
  - 곡면에서의 전압력을 구해본다.

3차시:유체 내의 압력분포 (5)

• 강의주제 : 유체 내의 압력분포 (5)
  
• 세부내용 :

  - 유체 속에 잠긴 물체가 받는 부력의 크기는 그 물체를 밀어낸 유체의 무게와 같다.
  - 부력은 밀도에 비례하며, 공기와 같은 낮은 밀도의 기체가 가하는 부력은 무시한다.
  - 절대 안정 조건은 경심이 무게 중심보다 위쪽에 있어야 한다.

1차시:검사체적에 대한 적분 관계식 (1)

• 강의주제 : 검사체적에 대한 적분 관계식 (1)
  
• 세부내용 :

  - 계의 질량은 일정하다.
  - 계에 전달된 열 전달률에서 제가 행한 일률을 빼면 계 내의 에너지 변화율과 같다.
  - 계에 작용하는 힘의 합력은 계의 운동량의 변화율과 같다.
  - 계에 작용하는 합력 모멘트는 계의 각 운동량의 변화율과 같다.

2차시:검사체적에 대한 적분 관계식 (2)

• 강의주제 : 검사체적에 대한 적분 관계식 (2)
  
• 세부내용 :

  - 유체역학의 기본 물리 법칙을 알아본다.
  - 질량보존의 법칙을 학습한다.

3차시:검사체적에 대한 적분 관계식 (3)

• 강의주제 : 검사체적에 대한 적분 관계식 (3)
  
• 세부내용 :

  - Reynolds 이동정리에 대하여 학습한다.
  ① 가상변수 ② 고정된 검사체적 ③ 1차원 입구/출구
  - 밀폐된 검사면에 작용하는 순수 압력에 의한 힘에 대한 검사체적의 표면에 작용하는 표면력에 대하여 학습한다.

1차시:검사체적에 대한 적분 관계식 (4)

• 강의주제 : 검사체적에 대한 적분 관계식 (4)
  
• 세부내용 :

  - 유선상의 임의의 한 점에서 단위 중량당의 유체가 가지는 속도, 압력, 위치에너지는 일정하다
  - 무마찰유동 : Bernoulli 방정식을 유도한다.
  - Bernoulli 방정석에 주어진 제약에 대하여 알아본다.

2차시:검사체적에 대한 적분 관계식 (5)

• 강의주제 : 검사체적에 대한 적분 관계식 (5)
  
• 세부내용 :

  - 검사체적에 대한 적분 관계식중 에너지 방정식에 대하여 학습한다.

1차시:유체 유동의 미분 관계식 (1)

• 강의주제 : 유체 유동의 미분 관계식 (1)
  
• 세부내용 :

  - 유동의 해석 방법을 알아본다.
  - 유체의 운동을 기술하는 방법을 알아본다.
  ① Lagrange의 기술 방법
  ② Euler의 기술 방법

2차시:유체 유동의 미분 관계식 (2)

• 강의주제 : 유체 유동의 미분 관계식 (2)
  
• 세부내용 :

  - 오일러 방정식에 대하여 학습한다.
  - 나비에-스토크스 방정식에 대하여 학습한다.

중간고사주간 (시험은 시작 주 4일동안 진행됩니다.)

1차시:유체 유동의 미분 관계식 (3)

• 강의주제 : 유체 유동의 미분 관계식 (3)
  
• 세부내용 :

  - 에너지의 미분방정식에 대하여 학습한다.
  - Fourier 열전도 법칙을 학습한다.
  - 미소체적에 대한 열유동에 대하여 학습한다.
  - 기본방정식, 일정한 상태량을 갖는 비압축성 유동, 비점성 유동의 근사에서의 경계조건을 학습한다.

2차시:유체 유동의 미분 관계식 (4)

• 강의주제 : 유체 유동의 미분 관계식 (4)
  
• 세부내용 :

  - 와도에 대하여 학습한다.
  - 회전유동, 비회전 유동에 대하여 학습한다.
  - 마찰이 없는 비회전 유동에 대하여 학습한다.

1차시:덕트 내의 점성 유동 (1)

• 강의주제 : 덕트 내의 점성 유동 (1)
  
• 세부내용 :

  - 배관의 기본적 문제에 대하여 학습한다.
  - Reynolds 수에 따른 유동 형태에 대하여 학습한다.
  - Pipe 흐름의 속도 변화에 따른 압력강하 (Hagen)에 대하여 학습한다.
  - 내부 및 외부 점섬유동에 대하여 학습한다.
  - 수도손실-마찰계수에 대하여 학습한다.
  - 원형 층류 파이프 유동에 대하여 학습한다.

2차시:덕트 내의 점성 유동 (2)

• 강의주제 : 덕트 내의 점성 유동 (2)
  
• 세부내용 :

  - 난류 모델링에 대하여 학습한다.
  - 대수 복층법칙에 대하여 학습한다.
  - 전단 응력 (Reynolds 응력)에 대하여 학습한다.
  - 프란틀의 혼합거리를 알아본다.

3차시:덕트 내의 점성 유동 (3)

• 강의주제 : 덕트 내의 점성 유동 (3)
  
• 세부내용 :

  - 난류 파이프 유동에 대하여 학습한다.
  - Prandtl 의 7승근 법칙을 알아본다.
  - Karman이 제시한 매끈한 파이프에서 난류의 속도 분포에 대하여 학습한다.

1차시:잠긴 물체 주위의 유동 (1)

• 강의주제 : 잠긴 물체 주위의 유동 (1)
  
• 세부내용 :

  - 외부 유동은 한정되어 있지 않으므로 점성층이 두꺼워져도 자유롭게 움직인다.
  - 경계층 두께: 유체 속도가 상류 속도를 기준으로 한 어떤 값이 되는 지점과 표면 사이의 거리를 구해본다.

2차시:잠긴 물체 주위의 유동 (2)

• 강의주제 : 잠긴 물체 주위의 유동 (2)
  
• 세부내용 :

  - 경계층 박리: 유체가 가능한 한도까지 압력 증가를 이겨내며 유동하다가 결국 경계층이 표면에서 이탈하는 현상
  - 물체 주위에 생성되는 유동의 특성은 Reynolds 수의 함수이다.
  - 양력 계수로 무차원화 되는 양력은 물체의 형상에 큰 영향을 받는다.

1차시:압축성 유동 (1)

• 강의주제 : 압축성 유동 (1)
  
• 세부내용 :

  - 음속: 음파가 어떤 속에서 전파되는 속도
  - 임의의 매체속에서 압력파의 전파는 매우 빠른 속도로 이루어지며 이 변화를 단열 과정으로 가정하고 임의의 매체를 이상 기체로 취급하여 음속을 구할 수 있다.

2차시:압축성 유동 (2)

• 강의주제 : 압축성 유동 (2)
  
• 세부내용 :

  - 면적변화가 있는 등엔트로피 유동에 대하여 학습한다.
  - 아음속 흐름 : M<1, dA/dV<0
  - 초음속 흐름 : M>1, dA/dV>0

1차시:압축성 유동 (3)

• 강의주제 : 압축성 유동 (3)
  
• 세부내용 :

  - M1=1이면, M2=1이 되고 충격파는 존재하지 않는다.
  - M1>1 이면, M2<1이 되고 수직충격파가 초음속 유동을 아음속 유동으로 전환시킨다.
  - M1<1이면, M2>1이 되고 아음속 유동은 수직충격파에 의해 초음속 유동으로 변환될 수 있다. 그러나 이 가능성은 열역학 제2법칙에 의해 발생할 수 없으며, 이는 고립된 계에서의 엔트로피의 감소를 요구하기 때문에 불가능하다.

2차시:압축성 유동 (4)

• 강의주제 : 압축성 유동 (4)
  
• 세부내용 :

  - 음속 흐름 : M =1이며 dA/dV=0. 단면적의 변화가 없는 노즐 목 부분에서 음속을 얻는다.
  - 초음속 흐름: M1>1 이며, dA/dV>0이 된다. dV<0이면 dA>0이 된다. 즉 속도를 증가시키려면 단면적을 증가시켜야 한다.
  - 아음속 유동 : M1<1의 경우이며 dA/dV <0이 된다. dV>0이면 dA<0이어야 함. 속도를 증가시키려면 단면적을 감소시켜야 함.

3차시:압축성 유동 (5)

• 강의주제 : 압축성 유동 (5)
  
• 세부내용 :

  - 경사 충격파의 경사각 β와 굴절각 θ의 관계에 대하여 학습한다.
  - 주어진 굴절각 θ에 대해 M1이 특정 곡선에 대한 최소값보다 작을 경우 경사 충격파는 존재하지 않는다. 주어진 M1값에 대해 충격파의 분리를 야기하는 충분히 큰 값의 θ가 존재한다.

1차시:개수로 유동 (1)

• 강의주제 : 개수로 유동 (1)
  
• 세부내용 :

  - 개수로 유동의 개념에 대하여 학습한다.
  - 자유표면 깊이의 변화에 따른 유동의 분류를 알아본다.
  ① 균일유동, uniform flow
  ② 완만하게 변화하는 유동, GVF
  ③ 급격하게 변화하는 유동, RVF
  - 균일유동 : Chezy 공식에 대하여 학습한다.

2차시:개수로 유동 (2)

• 강의주제 : 개수로 유동 (2)
  
• 세부내용 :

  - 정상류, 균일 유동은 단면이 일정하고 경사가 일정하고 경사가 일정한 긴 수로의 개수로에서 중력의 유동 방향 성분과 마찰 저항이 평형 상태에 있는 유동이다.
  - 수력 도약은 초임계 상태에서 흐르는 유체가 급작스럽게 천이를 거쳐 아임계를 겪는 현상이다.

기말고사주간 (시험은 시작 주 4일동안 진행됩니다.)