📂유체역학

유체의 유속과 정상 유동

정의 ^{1 2}

유체역학에서 유체는 형태가 명확하지 않고 운동 상태를 자세히 알기 어렵기 때문에 유체 입자^{fluid particle}와 같은 걸 상정한다.

1. 유체가 움직이는 것을 유동^flow이라 한다.
2. 단위시간당 유체입자의 이동거리를 유속^{flow velocity}이라 한다.
3. 한 점을 지나는 모든 유체입자가 같은 유속을 가지면 그 유동을 정상 유동^{steady flow}이라 한다.
4. 정상유동인 유체입자의 경로^path를 유선^streamline이라 한다.

설명

보통 유체역학에서는 이론적으로 무한히 많은 입자를 다루며, 특정한 유체 입자가 어느 위치에 있는가는 크게 중요하지 않다. 대신 특정 위치를 지나는 유체의 운동 상태에 관심이 많은데, 자연스럽게 유체역학의 분석 대상은 위치가 아닌 유속부터 시작하게 된다.

유체 시스템의 정상 상태^{steady state}란 보통 모든 점이 정상 유동으로 수렴한 상태를 의미하며, 동역학계로 치자면 고정점과 유사하다 볼 수 있다. 특히 유체에 의한 열이나 물질 전달에 대한 연구에서는 정상 상태에서의 해석이 주를 이룬다.