유체역학(1).점도란 무엇인가

정의

벽면과의 마찰력에 의해, 벽면과 가까운 지점일수록 속도가 느리다.

벽면이 얼음면이라고 가정해보자. 직관적으로도 알 수 있는 것 처럼, y에 따른 v의 차이가 적을 것이다. 유체 특성에 따라 이 전단력과 속도구배는 달라진다.

유체 특성에 따라 이 점도는 달라진다. 또, 배관을 많이 사용하는 화학공학 플랜트에서는 이 ‘점도’의 개념은 매우 중요하다. 반도체 공장도 마찬가지이다. 지하 1층에서 약액을 탱크에 저장해 쏘아올려 모든 공정에서 사용한다고 했을 때, 점도 특성은 펌프의 선정에도 매우 중요하다. (마찰손실이 발생하기 때문)

화공기사 수준에서는 위의 ‘뉴턴의 점성법칙’에 대해서만 제대로 기억해두면 큰 무리 없을 것이다.

 

점도의 분류

• 동점도
  • μ/ρ
  • 운동하는 유체의 점도
• 상대점도
  • 용액의 점도/용매의 점도
  • 중요하지 않음.
• 절대점도
  • 중력과 상관없는 물질의 고유 점도
• 고유점도
  • 용질입자 사이의 상호작용이 없을때의 점도.
  • 고유점도 = f(분자량) = f(분자크기)

점도 단위

점도

• 실제 문제를 풀때, 단위를 통일하기 위해서 kg/m^3으로 환산해야 할 일이 많음.
  • 1P = 1000kg/m^3 임을 기억해두자.
• 동점도
  • μ/ρ
  • 1P의 유체에 대한 비중 1 유체의 동점도
    • 1St = 1cm^2/s

점도에 따른 유체의 분류

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