문제 해결력을 키우는 유체역학

노형운 지음

한빛아카데미 2023년 07월 10일 출간 종이책 : 2023년 07월 10일 출간

작품소개

책소개

이 책은 기계·자동차·항공우주·토목·조선공학과 학생들을 대상으로, 유체역학의 핵심을 이해하기 쉽게 다룬다. 먼저 다양한 유체역학적 개념과 원리 및 공식들을 정의하고, 이를 토대로 유체 정역학 및 유체 운동학을 이해하도록 구성했다. 일상생활과 산업체에서 마주할 수 있는 실질적인 문제들을 체계적으로 다룸으로써 유체역학적 개념을 익히는 동시에 문제 해결력까지 함양할 수 있도록 했다.

* 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.

목차

PART 01 유체역학 기본 지식
CHAPTER 01 유체의 정의
1.1 유체역학을 시작하면서
1.2 단위와 차원
연습문제

CHAPTER 02 유체의 성질
2.1 해석 방법
2.2 유체 관련 물리량
연습문제

PART 02 유체 정역학
CHAPTER 03 유체 정역학
3.1 정지유체 이해하기
3.2 유체 정역학의 기본방정식
3.3 액주계
연습문제

CHAPTER 04 정수력과 부력
4.1 정수력
4.2 부력
4.3 강체 운동을 하는 용기 내 유체
연습문제

PART 03 유체 운동학
CHAPTER 05 유체 운동에 대한 적분적 해석
5.1 레이놀즈 전달 정리
5.2 질량보존법칙
5.3 운동량방정식
5.4 선형가속도 운동량방정식
5.5 각운동량방정식
5.6 에너지방정식
5.7 베르누이방정식
연습문제

CHAPTER 06 유체 운동에 대한 미분적 해석
6.1 미분적 해석을 위한 기본 개념
6.2 연속방정식
6.3 유체입자의 운동
6.4 나비에-스토크스 방정식
6.5 오일러방정식
6.6 CFD
연습문제

PART 04 차원해석과 모형해석
CHAPTER 07 차원해석과 무차원수
7.1 차원해석
7.2 차원해석 방법
7.3 무차원수
연습문제

CHAPTER 08 모형해석과 상사성
8.1 모형해석과 유동상사성
8.2 불완전한 상사성
연습문제

PART 05 점성유동
CHAPTER 09 내부유동
9.1 내부유동의 특징
9.2 평판내 유동
9.3 관내 유동
9.4 비원형 관내 유동
9.5 관내 유동내 에너지 변화
9.6 마찰손실
9.7 부손실
9.8 단일 배관내 유동 문제
9.9 차압식 유량계
연습문제

CHAPTER 10 외부유동
10.1 외부유동의 특징
10.2 평판 경계층유동
10.3 경계층유동 지배방정식
10.4 영압력구배의 평판유동
10.5 경계층유동 내의 압력구배
10.6 잠겨 있는 물체 주위의 유체유동
연습문제

PART 06 실제 유동
CHAPTER 11 압축성 유동
11.1 기초 열역학
11.2 음속의 역할
11.3 압축성유동의 지배방정식
11.4 수직 충격파
연습문제

CHAPTER 12 개수로유동
12.1 개수로유동의 특징
12.2 개수로유동에 대한 에너지방정식
12.3 면적 변화의 영향
12.4 개수로 정상 균일유동
연습문제

CHAPTER 13 유체기계
13.1 유체기계의 특징
13.2 터보기계 해석
13.3 유체기계 성능특성
13.4 유효흡입헤드와 캐비테이션
13.5 관로저항곡선과 연합운전
연습문제

부록 유체성질에 대한 자료
부록.1 비중
부록.2 표면장력
부록.3 점성계수
부록.4 윤활유

출판사 서평

PART 01 유체역학 기본 지식
유체역학을 배우는 데 기본이 되는 유체의 정의와 성질을 알아본다. 책에서 배울 전반적인 내용을 다루며, 인류의 발전을 유체역학적 관점에서 학습한다.

PART 02 유체 정역학
정지하고 있는 유체인 유체 정역학에 대해서 알아본다. 유체의 움직임이 적은 상태에서 작용하는 힘, 즉 압력들의 상관관계를 학습한다.

PART 03 유체 운동학
유체 운동학의 연속방정식, 운동량방정식과 에너지방정식을 알아보고, 유체운동을 해석하는 데 있어 적분적으로 해석하는 법과 미분적으로 해석하는 법을 학습한다.

PART 04 차원해석과 모형해석
유체 운동학의 연속방정식, 운동량방정식과 에너지방정식을 알아보고, 유체운동을 해석하는 데 있어 적분적으로 해석하는 법과 미분적으로 해석하는 법을 학습한다.

PART 05 점성유동
내부유동과 외부유동에 대해 알아보고, 앞에서 배운 유체역학의 이론적 내용과 방정식을 이용해 점성이 고려된 실제 유체에 대해 학습한다.

PART 06 실제 유동
압축성 유동, 개수로유동, 유체기계와 관련된 실제 유동에 대해 학습한다.

작가정보

저자(글) 노형운

숭실대학교 기계공학과에서 학사 및 석·박사 학위를 취득했으며, 조선대학교에서 BK21 계약교수, 시립인천전문대학에서 겸임교수를 역임했다. 2003년부터 (주) 아이베이에서 대표이사로 재직 중이고, 2010년부터 숭실대학교 기계공학부에서 시간강사 및 겸임교수로 재직 중이다. 20여 년 동안 한국수자원공사, 한국수력원자력, 농어촌공사와 같은 공사부터 소기업까지 유체공학 및 유체기계 관련 개념 설계, 기본 설계, 실험, 제작 및 생산 등 수많은 자문을 진행 및 해결했다. 또한 생체유체역학 전공을 기초로 세브란스병원, 삼성서울병원 등 여러 병원의 임상의와 함께 의료 관련 연구 및 의료기기를 생산했다. 수년간 (사)한국유체기계학회 펌프 및 수차 분과의 총무직을 역임했고, 현재 (사)순환기의공학회에서 사업이사를 맡고 있다. 저서(공저)로는 『실무 유압공학』 (삼성북스, 2023), 『공학도를 위한 유체공학실험(2판)』 (지오북스, 2022), 『수차의 이론과 실제』 (동명사, 2014)가 있고, 『일본 사례로 보는 소수력 개발 이해하기』 (씨아이알, 2014) 감수에 참여했다.