유체역학은 기체와 액체의 운동과 정지 상태에서의 거동을 다루는 학문으로, 기계·플랜트·에너지·환경·항공 등 다양한 공학 분야의 근간이 되는 기초 학문이다. 학생들은 유체의 기본 성질을 이해하는 것에서 출발하여 압력, 속도, 밀도와 같은 물리량의 의미를 정립하고, 정지 유체와 운동 유체의 차이를 구분하며, 힘과 운동량의 관계를 해석하는 능력을 기르게 된다. 특히 보이지 않는 유체의 흐름을 수식과 법칙으로 설명하는 과정은 공학적 사고력과 문제 해결 능력을 동시에 요구한다.

 

 

본 저서는 이러한 유체역학의 기본 개념을 체계적으로 정리하고, 공기업 및 국가기술자격 시험을 준비하는 학습자와 산업 현장에서 실무 역량을 갖추고자 하는 학습자에게 실질적인 도움이 되도록 구성하였다.

 

 

제1장에서는 유체의 기본 성질을 다루어 밀도, 비중, 점성 등 기초 개념을 정립하였다. 제2장과 제3장에서는 유체정역학과 유체운동학을 통해 정지 유체의 압력 분포와 운동 유체의 흐름 특성을 이해하도록 하였으며, 제4장에서는 역학과 운동량의 원리를 바탕으로 유체에 작용하는 힘과 에너지 관계를 설명하였다.

 

 

이어 제5장과 제6장에서는 점성유체의 흐름과 관로 내 유체유동을 다루어 실제 배관 시스템과 연계되는 해석 능력을 기를 수 있도록 하였다. 제7장에서는 차원해석과 상사법칙을 통해 실험과 이론의 연결 고리를 정립하였고, 제8장과 제9장에서는 개수로 유동과 압축성 유동을 설명하여 다양한 산업 현장에서의 적용 가능성을 제시하였다. 마지막으로 제10장에서는 유체계측을 정리하여 유체의 물리량을 정확히 측정하고 해석하는 방법을 다루었다.

 

 

이와 같이 본 교재는 기초 이론에서 응용 분야까지 단계적으로 연결되는 구조로 집필되었으며, 단순한 공식 암기를 넘어 유체 현상을 이해하고 해석하는 능력을 배양하는 데 중점을 두었다. 본 저서를 통해 학습한 내용은 발전설비, 배관 시스템, 수처리 설비, 공조·냉동 장치, 플랜트 및 각종 산업 설비 분야에서 실질적인 보탬이 될 것이라 확신한다.

 

 

끝으로, 본 교재가 출간되기까지 적극적으로 참여하고 세심하게 검토해 주신 한국폴리텍대학 민경호 교수님과 교통대학교 이승일 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드린다. 또한 이 책을 출간함에 있어 애써주신 복두출판사의 송광헌 사장님, 한승희 상무님 이하 임직원 여러분께 진심으로 감사드리는 바이다.

[목 차]
  

Chapter 01. 유체의 기본성질1.1 유체의 정의

1.2 유체의 분류

1.3 단위와 차원

1.4 비중량, 밀도, 비체적, 비중

1.5 Newton의 점성법칙

1.6 기체의 상태 방정식

1.7 체적탄성계수와 압축률

1.8 표면장력과 모세관현상에 의한 액면상승높이

 

Chapter 02. 유체정역학2.1 압력

2.2 압력의 분류

2.3 정지유체의 기본적 성질

2.4 압력의 측정

2.5 평면에 작용하는 유체의 전압력

2.6 곡면에 작용하는 유체의 전압력

2.7 부력

2.8 부양체의 안정

2.9 상대적 평형

 

Chapter 03. 유체운동학3.1 유체 흐름의 특성

3.2 유선, 유적선, 유맥선

3.3 연속방정식

3.4 오일러의 운동방정식

3.5 베르누이 방정식

3.6 베르누이 방정식의 응용

3.7 공동현상

3.8 피토관

3.9 손실수두와 동력

 

Chapter 04. 역적과 운동량의 원리4.1 역적과 운동량

4.2 관에 작용하는 힘

4.3 분류가 날개에 작용하는 힘

4.4 분사추진

4.5 프로펠어의 이론

4.6 운동에너지 및 운동량 수정계수

 

Chapter 05. 점성유체의 흐름5.1 층류와 난류

5.2 레이놀드수

5.3 평행평판 사이의 층류흐름

5.4 수평원관 속의 층류흐름

5.5 난류

5.6 유체 경계층

5.7 유체 속에 잠긴 물체의 항력

5.8 경계층 유동에 있어서 압력구배의 영향

 

Chapter 06. 관로의 유체유동 6.1 원형 관로의 손실수두

6.2 비원형 관로의 손실수두

6.3 부차적 손실

6.4 점차확대관과 점차축소관

 

Chapter 07. 차원해석과 상사법칙 7.1 차원해석

7.2 파이 정리

7.3 상사법칙 = 닯은법칙

7.4 차원해석의 응용

 

Chapter 08. 개수로의 유체유동 8.1 개수로 흐름의 특성

8.2 등류흐름

8.3 경제적인 수로단면 = 최대효율단면

8.4 비에너지와 임계깊이

8.5 수력도약

 

Chapter 09. 압축성 유동 9.1 정상유동의 에너지방정식

9.2 완전기체에 대한 열역학적 관계 |

9.3 마하수와 마하각

9.4 축소⋅확대노즐

9.5 등엔트로피 흐름

9.6 충격파

 

Chapter 10. 유체계측 10.1 밀도의 계측

10.2 점성계수의 계측

10.3 정압의 계측

10.4 정체압력의 측정

10.5 유속의 계측

10.6 유량의 계측

 

적중예상문제 01회 ~ 21회