유체역학 (38) – 파이정리(Pi Theorem)

▶ 유체역학을 다루는 포스팅

유체역학

2. 파이 정리 (Pi Theorem)

2.1) 파이 정리 개요

파이 정리는 물리적 현상을 묘사하는 데 필요한 차원들을 무차원 그룹으로 변환하는 데 사용됩니다. 이를 통해 복잡한 물리적 문제를 간단하게 분석할 수 있습니다.

2.1.1) M, L, T의 활용

  • M (Mass): 질량과 관련된 차원.
  • L (Length): 길이와 관련된 차원.
  • T (Time): 시간과 관련된 차원.
  • 이러한 기본 차원들을 활용하여 무차원 그룹을 형성합니다.

예제 문제 및 풀이

예제 1

문제: 중력 가속도(g)의 차원을 M, L, T를 사용하여 표현하시오.

풀이: 중력 가속도는 길이를 시간의 제곱으로 나눈 것으로 표현됩니다.

\( g = \frac{L}{T^2} \)

따라서 중력 가속도의 차원은 \( \frac{L}{T^2} \)입니다.

예제 2

문제: 압력(P)의 차원을 M, L, T를 사용하여 표현하시오.

풀이: 압력은 힘을 면적으로 나눈 것으로, 힘의 차원은 \( M \frac{L}{T^2} \)입니다.

\( P = \frac{M \frac{L}{T^2}}{L^2} \)

\( P = \frac{M}{L T^2} \)

따라서 압력의 차원은 \( \frac{M}{LT^2} \)입니다.


다른 기계 가공법 링크

유체역학 (28) – 프로펠러 이론

유체역학 (29) – 운동에너지 수정계수와 운동량 수정계수

유체역학 (30) – 실제 유체의 흐름

유체역학 (31) – 원관 속의 층류

유체역학 (32) – 평행평판 사이의 층류

유체역학 (33) – Darcy Equation(달시 방정식)

유체역학 (32) – 비 원형 관로 (Non-Circular Ducts)

유체역학 (34) – 점차 확대 및 점차 축소

유체역학 (35) – 부차적 손실 (Minor Losses) 

유체역학 (36) – 개수로 유동

유체역학 (37) – 차원해석과 상사법칙