19.8
쿠엣 흐름은 하나는 고정되어 있고 다른 하나는 일정한 속도로 이동하여 안정적인 층류 전단 구동 흐름을 생성하는 두 개의 평행 판 사이의 유체 운동을 설명합니다.
이 설정은 무차원 형식으로 표현할 수 있는 Navier-Stokes 방정식을 단순화합니다.
압력 구배와 관련된 무차원 매개변수는 Couette 흐름 프로파일의 변화를 정의합니다.
흐름 방향을 따라 압력 구배가 없으면 이 매개변수는 0이 되어 두 플레이트 사이의 선형 속도 변화를 나타냅니다.
플레이트 사이의 유체 속도 프로파일은 선형이며 고정 플레이트의 0에서 움직이는 플레이트의 속도까지 증가합니다.
쿠엣 흐름은 일반적으로 워터 펌프와 같이 부하가 가벼운 저널 베어링에서 유체 거동을 모델링하는 데 사용되며, 얇은 윤활층이 고정된 하우징 내에서 회전축을 분리합니다.
이러한 경하중 베어링에서는 압력 효과가 최소화되므로 흐름 특성은 순수 Couette 흐름의 특성과 매우 유사합니다.
윤활층의 전단 응력과 유속은 샤프트의 회전 속도와 샤프트와 하우징 사이의 갭 폭에 따라 달라집니다.
쿠에트 유동은 한 판은 고정되어 있고 다른 판은 일정한 속도로 움직이는 두 평행 판 사이의 유체 흐름을 나타냅니다. 이 구성은 점도 및 비압축성 조건에서 유체 운동을 제어하는 나비에-스토크스 방정식을 사용하여 단순화된 분석을 허용합니다. 쿠에트 유동의 경우 가정에는 유동 방향에 압력 기울기가 0인 안정적이고 층류이며 비압축성 유동이 포함됩니다. 이 유동 유형은 전단 구동 유동을 이해하는 데 유용하며 퇴적물 이동 및 침식과 같은 윤활 및 토목 공학 시나리오의 응용 프로그램과 관련이 있습니다.
쿠에트 유동 설정에서 x축은 상부 판의 이동 방향과 일치하고 y축은 두 판에 수직이 되도록 합니다. 흐름은 안정적이고 층류이며 완전히 발달되어 있으며,
쿠엩 흐름의 경우 속도 분포 방정식은 다음과 같습니다.
여기서:
무차원 형태로 양변을 U로 나누면 다음과 같습니다.
여기서 u/U는 무차원 속도를 나타내고 y/b는 고정 판으로부터의 정규화된 거리를 나타냅니다. 특정 조건을 분석하기 위해 무차원 매개변수 P를 다음과 같이 정의합니다.
이러한 조건에서 x 방향으로 압력 기울기(∂p/∂x=0)가 없을 때 P는 0이 되어 속도 방정식을 다음과 같이 줄입니다.
이 선형 프로파일은 유체 속도가 고정 플레이트의 0에서 이동 플레이트의 U까지 선형적으로 증가하여 유체 층 전체에 균일한 전단 속도가 발생함을 나타냅니다.
쿠엣 흐름은 하나는 고정되어 있고 다른 하나는 일정한 속도로 이동하여 안정적인 층류 전단 구동 흐름을 생성하는 두 개의 평행 판 사이의 유체 운동을 설명합니다.
이 설정은 무차원 형식으로 표현할 수 있는 Navier-Stokes 방정식을 단순화합니다.
압력 구배와 관련된 무차원 매개변수는 Couette 흐름 프로파일의 변화를 정의합니다.
흐름 방향을 따라 압력 구배가 없으면 이 매개변수는 0이 되어 두 플레이트 사이의 선형 속도 변화를 나타냅니다.
플레이트 사이의 유체 속도 프로파일은 선형이며 고정 플레이트의 0에서 움직이는 플레이트의 속도까지 증가합니다.
쿠엣 흐름은 일반적으로 워터 펌프와 같이 부하가 가벼운 저널 베어링에서 유체 거동을 모델링하는 데 사용되며, 얇은 윤활층이 고정된 하우징 내에서 회전축을 분리합니다.
이러한 경하중 베어링에서는 압력 효과가 최소화되므로 흐름 특성은 순수 Couette 흐름의 특성과 매우 유사합니다.
윤활층의 전단 응력과 유속은 샤프트의 회전 속도와 샤프트와 하우징 사이의 갭 폭에 따라 달라집니다.
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