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2016-01-10 22:31:23
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에어포일 위 아랫면의 유동이 뒷전, trailing edge 부근에서 동시 도착하는 게 아니라 해서 베르누이 방정식을 기초로한 양력 해석이 틀린 것은 아닙니다. 여전히 에너지 보존 식으로부터 유도된 베르누이 방정식은 양력 해석에 가장 쉬운 방법 중 하나입니다. 양력 발생의 기초인 에어포일은 윗 아랫면에 불연속면을 제공하여 압력차를 만드는 역할을 합니다. 쿠타-주코프스키 이론은 이 에어포일 주위의 순환으로 압력계수로, 에어포일을 따라 순환적분하여 양력을 구하는 데 이 기초는 압력차에 의한 양력 발생을 설명합니다. 물론, 작용/반작용의 뉴턴 법칙에 의한 양력 발생 역시 양력원리 중 하나입니다. 즉, 결론적으로 양력 발생은 에어포일에 의한 불연속면의 압력차와 양력 등 복합 원리로 발생한다고 할 수 있습니다.
더불어, 전산유체역학(CFD)와 같이 현대 유체해석은 나비에-스톡스 방정식(질량-모멘텀-에너지 보존과 점성 효과 고려)을 풀어내어 양력을 수치해석적으로 해석합니다. 즉, 보다 정확한 양력해석은 나비에-스톡스 방정식을 해석함으로써 구할 수 있습니다. (하지만, 방정식 수 보다 미지수의 수가 더 많아 해석적 해를 구할 수 없는게 슬프죠...) 보통은 점성효과에 의한 해석해 구하는 것이 매우 어려워 (경계층 효과) 비점성으로 가정하여 오일러 방정식(질량-모멘텀-에너지 보존)을 풀어냅니다. 이 경우에 그 오차가 실제 현상과 크게 다르지 않아 대부분 오일러방정식을 통해 해석하는 경우가 많습니다.
쓰다 보니 글이 좀 길어졌네요.. 좋은 글 잘 읽고 있습니다!