유체 역학과 공기 역학에서의 드래그 유형 7가지

유체 역학과 공기 역학에서 드래그 유형 7가지: 마찰 저항, 형상 저항, 압축 저항, 유도 저항, 파 저항, 기생 저항, 간섭 저항의 특성과 발생 조건을 설명.

유체 역학과 공기 역학에서의 드래그 유형 7가지

유체 역학과 공기 역학은 모든 종류의 이동하는 물체가 받는 힘을 이해하는 데 중요한 학문입니다. 드래그(저항력)는 이 힘 중 하나로, 물체의 운동을 방해하는 방향으로 작용합니다. 드래그에는 여러 종류가 있으며, 각각의 특성과 발생 조건이 다릅니다. 이 글에서는 7가지 주요 드래그 유형에 대해 알아보겠습니다.

• 1. 마찰 저항 (Skin Friction Drag)

  마찰 저항은 물체 표면과 유체 간의 마찰로 인해 발생합니다. 물체 표면이 거칠수록 마찰 저항이 증가합니다. 이 저항은 물체의 표면적과 유체의 점성에 영향을 받습니다.

• 2. 형상 저항 (Form Drag)

  형상 저항은 물체의 형상과 유체의 흐름 패턴으로 인해 발생합니다. 물체가 유체를 가로지를 때 앞면에서 압력이 증가하고 뒷면에서 압력이 감소하여 저항이 발생합니다. 이 저항은 물체의 형상과 크기에 크게 의존합니다.

• 3. 압축 저항 (Compressibility Drag)

  압축 저항은 유체가 압축 가능한 경우, 즉 고속으로 이동하는 물체 주변의 공기가 압축될 때 발생합니다. 이러한 저항은 속도의 제곱에 비례하여 증가합니다.

• 4. 유도 저항 (Induced Drag)

  유도 저항은 날개나 프로펠러와 같은 물체에 의해 유체 흐름이 변경될 때 발생합니다. 이는 주로 비행체의 날개 끝에서 발생하는 와류로 인해 형성됩니다. 유도 저항은 상승력에 반비례합니다.

• 5. 파 저항 (Wave Drag)

  파 저항은 물체가 물이나 공기 같은 유체 내에서 일정 속도 이상으로 이동할 때 발생합니다. 이는 유체에서 발생하는 충격파와 관련이 있습니다. 파 저항은 물체가 음속에 근접하거나 초과할 때 급격히 증가합니다.

• 6. 기생 저항 (Parasite Drag)

  기생 저항은 물체에 추가된 부수적인 부분으로 인해 발생하는 저항입니다. 예를 들어, 항공기의 안테나나 와이어 등은 유체 흐름에 방해를 주어 저항을 증가시킵니다.

• 7. 간섭 저항 (Interference Drag)

  간섭 저항은 두 물체가 가까이 배치되어 있을 때 발생합니다. 각 물체의 유체 흐름이 서로 간섭하면서 저항을 증가시키는 것입니다. 이는 항공기 날개와 동체의 연결 부분 등에서 흔히 나타납니다.

이처럼 유체 역학과 공기 역학에서의 드래그는 다양한 형태로 나타나며, 각 유형은 물체의 이동과 성능에 큰 영향을 미칩니다. 이러한 저항을 최소화하는 것이 많은 엔지니어링 설계의 중요한 과제입니다.