안녕하세요.  <div><br><div>요즘 과게가 핫(?)한 토픽이 있다고 해서 둘러보다가 흥미로운 게시글이 있어 <span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">글을 끄적여보게 됐습니다.</span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">글 쓰기 이전에 고등학생이신데도 유한요소해석 프로그램을 다루시는 것에 </span></div> <div>깜짝 놀랐네요. yesman 님 (닉언죄) 대단하셔요. 저는 고등학생일 때 뭐했나 싶었네요 ㅎㅎ</div></div> <div><br></div> <div>글을 쓰게 된건 과게 분들 께서 현상을 열전달 측면에서 많이 해석을 해주셨는데, 기체역학(압축성 유동) 측면에서도</div> <div>해석을 할 수 있지 않나 해섭니다</div> <div><br></div> <div>yesman 님께서 올리신 게시글에서 온도 분포가 유동장 분포와 형상이 유사한 것을 볼 수 있는데요. (그림의 모든 저작권은 yesman 님께 있습니다!)</div> <div>여기서 아마 압축성 유동 효과에 의한 온도 강하 영향이 더 큰 것이 아닌가 싶습니다.</div> <div><br></div> <div>열전달 효과도 충분히 타당한 해석입니다. 이 글에서 말씀드리고 싶은 것은 yesman님 께서 해석한 결과에서만 볼 때, 왠지 압축성 유동 스멜이 조금 나서 해석의 비중이 압축성 효과에 옮겨져야하지 않을까입니다.</div> <div><div style="text-align:left;"><img src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201607/1467544314da05bd83ae8f44cb863751816ad214f6__mn461839__w639__h259__f28265__Ym201607.jpg" width="639" height="259" alt="온도강하.png" style="border:none;" filesize="28265"></div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">우선, 열전달 효과 측면에서 볼때, 연속체(<span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">Continuum)</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">가 가장 열전달이 크게 일어나는 노즐목 부근에 머무르는 시간은 노즐목 유동 속도를 그림에서와 같이 11.8m/s 라고 할때, 일반 페트병 목 길이 해봐야 2cm 정도로 약 0.002sec 정도입니다. 공학에서는 충분히 단열조건으로 무시할 만한 정도의 오차가 아닌가 싶습니다. 게다가 주변 온도와 노즐목 온도차이가 크지 않아 온도구배 역시 작구요. 열유속(Heat Flux), q''=U*</span>▽<span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">T 이고, 연속체의 잔류 시간까지 고려했을 때, 총 열전달량은 q= U</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">*A</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">*▽</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">T*</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">△t (U: overall 열전달 계수이구요, A는 면적, </span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">▽</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">T는 온도구배이구요, </span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">△t는 잔류시간입니다!) 의 식으로 나타낼 수 있을 것 같습니다. 여기서 U,A는 값을 모르니 넘어가고, 온도구배와 잔류시간이 그리 크지 않아 열전달량이 크지 않을 것 같습니다. </span></div> <div style="text-align:left;"><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div style="text-align:left;"><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">그러면 이제 압축성 유동으로 넘어가보면, 정체온도(Stagnation Temperature)로 간단히 수계산을 해볼게요.</span></div> <div style="text-align:left;">압축성 유동 식을 사용해야하는데, 비열비(Specific Heat Ratio)를 모르니 yesman 님께서 사용하신 Cp=1.00643kJ/kg-K 에서, Cv=Cp-R (물론 이 식도 여러 가정을 적용해 단순화했기 때문에 오차가 발생합니다...ㅠ)  Cv=0.7136kJ/kg-K에서 비열비는 1.402 정도로 나오네요. 일반적인 공기의 비열비를 1.4 정도로 사용하니까 타당합니다.</div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">글이 너무 길어지니, 그냥 결과만 쓸게요.... M=sqrt(k*R*T), T= To/{1+(1+k)/2*Mach^2) 으로 계산해보면, 노즐목의 Mach Number는 0.033961 정도로, To를 Reservoir 300K으로 했을때, T는 299.5849K 정도가 나오네요. 수계산 오차를 관대하게 봐주면 위의 온도분포와 비슷하지 않나 싶습니다.</div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">결론은 압축성 효과와 경계층 이론, 표면 항력에 의한 정체압 저하 등을 모두 고려하면 결국엔 페트병에 의한 온도강하는 일어납니다! 입니다.</div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">쓰다보니 너무 진지먹고 쓰지 않았나 싶네요..</div> <div style="text-align:left;">그냥 방학 맞아 할일 없는 백수가 적은 뻘글이라고 넘어가주세요ㅎ....</div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">글 어떻게 끝내죠....?</div> <div style="text-align:left;">어... 장마비 추적추적 내리는데....</div> <div style="text-align:left;">막걸리에 파전! 먹고싶다...</div> <div style="text-align:left;"><br></div> <div style="text-align:left;">...뿅!</div></div>