유체 역학의 기계적 진동 :동적 댄스
유체 역학의 기계적 진동은 유체의 진동 운동 또는 유체에 담긴 구조를 말합니다. . 이것은 다음을 포함한 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.
1. 외부 세력 :
* 주기적 강제 : 맥동 압력파 또는 진동 구조와 같이 유체 또는 구조에 적용되는 진동 힘.
* 난기류 : 유체 속도 및 압력의 무작위 변동, 종종 높은 레이놀즈 수 또는 흐름 장애물로 인해 발생합니다.
* 유체 흐름 불안정성 : 이들은 흐름이 불안정 해지고 실린더 뒤에 소용돌이가 흘린 것처럼 진동하기 시작하면 발생합니다.
2. 내부 속성 :
* 유체 탄성 : 일부 유체, 특히 액체는 압축성으로 인해 탄성을 나타내어 음파 및 기타 진동으로 이어집니다.
* 구조 유연성 : 유체에 담그는 구조의 유연성은 외부 힘이나 흐름 불안정성에 노출 될 때 진동으로 이어질 수 있습니다.
진동 유형 :
* 자유 진동 : 시스템이 평형 위치에서 방해가 될 때 발생하고 외부 강제력없이 자유롭게 진동합니다.
* 강제 진동 : 시스템이주기적인 외부 힘을 받고 강제의 빈도에서 진동 할 때 발생합니다.
* 공명 : 외부 힘의 주파수가 시스템의 고유 주파수와 일치 할 때 발생하여 진동이 증폭됩니다.
진동의 결과 :
* 소음과 불편 함 : 진동은 소음 공해를 생성하고 구조물과 생활 공간에서 불편 함을 유발할 수 있습니다.
* 구조적 손상 : 과도한 진동은 피로와 최종 구조의 실패로 이어질 수 있습니다.
* 흐름 불안정성 : 진동은 흐름 패턴에 영향을 줄 수있어 압력, 속도 및 열 전달이 변화 할 수 있습니다.
* 유체 혼합 : 진동은 다양한 응용 분야에서 유용 할 수있는 유체의 혼합을 향상시킬 수 있습니다.
응용 프로그램 :
* 음향 공학 : 진동을 이해하는 것은 노이즈 댐핑 구조를 설계하고 사운드를 제어하는 데 중요합니다.
* 구조 공학 : 진동 분석은 동적 하중을받는 안전하고 내구성있는 구조를 설계하는 데 필수적입니다.
* 유체 혼합 : 진동은 화학 반응 및 식품 가공과 같은 다양한 과정에서 혼합을 향상시키는 데 사용됩니다.
* 생물 의학 공학 : 진동을 연구하면 동맥의 혈류, 장기의 움직임 및 인공 심장 판막의 설계를 이해하는 데 도움이됩니다.
주요 개념 :
* 고유 주파수 : 시스템이 자유롭게 진동하는 주파수.
* 감쇠 : 진동 시스템에서 에너지의 소산.
* 모달 분석 : 시스템의 고유 주파수 및 모드 모양을 결정하는 데 사용되는 기술.
* 유한 요소 분석 : 복잡한 구조에서 진동을 시뮬레이션하는 데 사용되는 수치 방법.
유체 역학에서 기계적 진동을 이해하고 관리하는 것은 많은 엔지니어링 애플리케이션에 중요합니다. 고급 도구 및 분석 기술을 사용하여 엔지니어는 역동적 인 조건에서 안정적이고 효율적으로 작동하는 시스템을 설계 할 수 있습니다.
