부손실 & 유동 박리 (Minor Loss & Flow Separation)

Minor Loss & Flow Separation

주손실은 이미 공부했고, 이번에는 부손실에 대해 공부해보자.

부손실은 입구영역에서 발생하는 것도 포함하지만

더 주가 되는 유동박리에 의해서 일어난다.

유동이 관을 타고 지나갈 때, 관의 형태 때문에

부차적으로 생기는 손실을 의미한다.

낮은 속도에서 유체가 장애물을 지나갈 때는 만나는 면에서

유체의 초기속도가 작기 때문에 

(벽면에서 속도 = 0, 그 바로위에서 속도가 작으므로 변화율도 작다)

점성응력(마찰이죠 사실) 이 작다. 

그래서 끝면 까지 갈 수 있다.

그런데 빠른속도 일 경우 점성응력이 매우커진다. 

그렇게 되면 끝점까지 가기전에 속도가 0이 되는 지점이 생기고

유체가 떨어져 나간다.

이 때 역방향으로 작용하는 압력차를

역압력 구배(adverse pressure gradient) 라 한다.

여기서 골프공이 움푹파인 이유를 알 수 있다.

움푹파이게 되면 표면적이 넓어져 점성효과가 커져

더 빨리 박리가 일어날 것 같지만 구멍은 거칠기 역할을 한다!!

거칠기가 커지게 되면 유체는 더 난류유동으로 운동하며

난류유동의 특징인 높은 관성효과, 즉 난류유동을

일으켜 압력 회복이 좋기 때문에 더 멀리 날아간다.

주손실과 부손실을 합친 항을 전체 손실이라 한다.