16.5
자유 제트는 유체가 노즐에서 나와 공기 중으로 자유롭게 흐를 때 Bernoulli의 방정식으로 설명되는 유체 거동을 보여줍니다.
노즐의 유속은 그 위에 있는 유체 기둥의 높이에 의해 결정되며, 이는 위치 에너지를 운동 에너지로 변환합니다.
제트의 출구 압력은 대기압과 일치하며 유체가 큰 저장소에서 흐를 때 속도가 증가합니다.
유체 관성으로 인해 제트는 노즐 바로 바깥쪽에서 좁아져 가장 작은 단면적을 형성합니다. 이러한 현상을 대정맥 계약(vena contracta)이라고 합니다.
수축대정맥에서 분사의 면적과 노즐의 면적의 비율은 수축 계수를 제공합니다.
나이프 에지(knife-edge), 잘 다듬어진 노즐, 날카로운 가장자리 및 재진입 설계와 같은 다양한 노즐 모양은 흐름 패턴과 수축 계수에 영향을 미칩니다.
배수로 및 둑과 같은 시스템을 설계할 때 대정맥 수축 효과는 정확한 유량 측정을 위해 고려됩니다.
프리 제트는 유체 흐름을 제어하고 구조적 충격을 최소화하기 위해 토목 공학 응용 분야에서 매우 중요합니다.
자유 제트는 저항 없이 개구부를 통해 대기로 저장소에서 빠져나가는 액체의 흐름을 설명합니다. 액체 제트의 속도(V)는 베르누이의 원리를 사용하여 도출되며 다음과 같이 표현됩니다.
여기서 h는 개구부 위의 액체 높이입니다. 이 관계는 저장소 표면과 제트 출구 모두에서 대…
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