[설계요소]압축성 유체와 비압축성 유체의 정의와 차이

Intro

안녕하세요 h2-yeong입니다! 오늘은 압축성 유체와 비압축성 유체에 관해 배워보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 목적에 맞는 기계를 설계하기 위해서는 어떤 유체가 들어가는 지 이 특징을 잘 알아야 하는데요! 특징을 기반으로 장비들의 위치를 선정하여야 하기 때문입니다. 오늘은 유체의 성질을 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 

 

압축성 유체와 비압축성 유체의 정의와 차이

압축성 유체는 밀도가 변화는 유체를 말합니다. 대부분의 기체가 압축성 유체에 해당하며 고압 혹은 초고속 조건의 액체도 압축성 유체로 간주합니다. 압축성 유체는 유체역학에서 에너지 방정식과 이상기체 방정식을 주로 사용하여 해석합니다. 반면 비압축성 유체는 압력 혹은 온도에 따라 밀도의 변화가 거의 없는 유체를 말합니다. 보통 5%이내로 부피가 줄어들면 비압축성으로 봅니다. 대부분의 액체가 비압축성 유체에 해당하며 일부 저속 조건의 기체도 비압축성으로 간주합니다. 주로 배르누이 방정식과 나비에-스토크로 방정식을 사용하여 해석합니다. 두 유체를 시간 변화 및 에너지/외력 변화에 따라 구분할 수 있으며 수식은 아래와 같습니다.

마치며

오늘은 압축성 유체와 비압축성 유체를 알아보았습니다. 압축성 유체와 비압축성 유체는 기계 설계의 기본이 되어 각 요소들의 위치를 선정하기에 꼭 알아두어야 하는 개념입니다. 앞으로도 저와 같이 하나씩 공부해나가면서 기계 설계를 마스터합시다! 그럼 다음 시간에 또 유익한 내용으로 찾아뵙도록 하겠습니다. 감사합니다! 수정사항 혹은 추가 질문은 언제든지 환영입니다. 질문으로 같이 성장합시다~ 감사합니다.