[유체역학] 고체와 유체의 차이 - 전단응력 반응, 점착조건

 

 

유체는 아무리 작은 전단응력(접선응력)을 받아도 연속적으로 변형되는 물질이다

(세밀하게 보면, 물의 가장 윗면을 긁어내면, 그 물 입자에 근접한 녀석들이 함께 점진적으로 딸려온다)

전단응력(외력)이 발생하는 한 유체의 운동은 지속되며 (밀면 밀리고 때리면 흩뿌려지고)

정지상태에서 전단응력을 버텨낼 수 없는 물질이다 (유연하다)

 

 

고체는 전단응력을 가하면, 탄성이 있을 경우 탄성한계만큼 일부 변형이 되고

탄성이 적은 딱딱한 물질이라면 변형이 없게 보인다

 

유체는 밀면 미는대로 밀리지만,

어느정도 입자 층간의, 서로간의 땅김이 있기에

함께 딸려가며 변형이 일어나며

고체면과 맞닿은 유체입자는 이론적으로 속도 0으로 고정되어,

한번 가해진 전단응력이라는 충격에

시간에 따라 점진적으로 변하는 위치 그래프가 형성된다

 

- 물이나 오일을 특정 표면에 올려두고 기울인다 해서 전부 날아가진 않고 일부는 남게된다

- 이 남은 녀석들은 증발해 날라가거나 거세게 털어주어야 떨어지며 (물), 오일은 대체로 오래 남아 베어링 같은 곳에는 유막 형성을 통해 스틸-스틸 컨텍에서의 마찰 손실을 방지하는 역할을 맡는다

- 유체입자가 접촉면에서 속도 0이 되는 조건을, 점착조건(no-slip condition)이라 한다.

 

 

열역학에서는 에너지에 초점을 맞추고

유체역학에서는 주로 힘과 운동에 초점을 맞춘다