제한된 유체에 힘이 적용되면 어떻게됩니까?
제한된 유체에 힘이 가해지면 압력, 부피 및 흐름의 매혹적인 상호 작용이 나타납니다. 다음은 주요 개념의 고장과 발생하는 일입니다.
1. 압력 전송 :
* 파스칼의 원리 : 이 행동을 지배하는 기본 원칙은 파스칼의 원칙입니다. 밀폐 된 유체에 가해지는 압력은 유체의 모든 지점과 용기의 벽으로 전달됩니다.
* 예 : 물로 채워진 주사기를 상상해보십시오. 플런저를 밀면 (힘을 가하는) 압력 증가는 물 전체와 주사기의 벽에 균일하게 느껴집니다.
2. 유체 부피의 변화 :
* 압축성 : 유체의 부피가 압력에 따라 변하는 정도는 압축성에 따라 다릅니다. 액체는 일반적으로 비압축성으로 간주되며 (압력에 따라 부피는 거의 변하지 않음) 가스는 압축성이 높습니다.
* 예 :
* 액체 : 밀봉 된 용기에 물에 힘을 가하는 것은 물이 거의 압축 될 수 없기 때문에 매우 작은 부피 감소를 초래할 것입니다.
* 가스 : 닫힌 용기에 공기에 힘을 가하는 것은 공기가 쉽게 압축되면서 부피가 크게 감소하게됩니다.
3. 유체 흐름 :
* 압력 구배 : 유체 내에 압력 차이가 존재하면 압력 구배가 발생하여 유체의 흐름이 더 높은 압력 영역에서 더 낮은 압력 영역으로 유도됩니다.
* 흐름 유형 :
* 층류 : 부드럽고 순서대로 평행 한 층으로 흐릅니다. 이것은 저속에서 발생합니다.
* 난류 흐름 : 소용돌이 치는 에디와 소용돌이가있는 혼란스럽고 불규칙한 흐름. 이것은 더 높은 속도에서 발생합니다.
* 저항 : 유체의 흐름은 점도 (유체 내의 내부 마찰)와 유체와 용기 벽 사이의 마찰에 의해 저항됩니다.
4. 예 :
* 유압 시스템 : 유압 시스템은이 원리를 활용합니다. 작은 피스톤에 힘을 적용하면 제한된 유체에 고압이 발생하여 더 큰 피스톤으로 전달되어 무거운 하중을 들어 올릴 수 있습니다.
* 공압 시스템 : 공압 시스템은 유사하게 작동하지만 액체 대신 압축 공기를 사용합니다.
* 혈액 순환 : 심장은 펌프 역할을하여 순환계 전체에서 혈류를 유발하는 압력 구배를 만듭니다.
요약 :
제한된 유체에 힘이 적용되면 유체 전체에 걸쳐 전달되는 압력 변화가 생성됩니다. 이 압력 변화는 부피의 변화 (특히 가스의 경우) 및/또는 고압에서 저압 영역으로의 유체 흐름을 유도 할 수 있습니다. 유체의 특정 거동은 압축성, 점도 및 용기의 형상에 따라 다릅니다.
