청소년
청소년을 위한 교양 화공유체역학
루미너리북스 교육출판 에디팅 팀
루미너리북스
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- 소장
- 13,000 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 3.1 MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791142945731 | ||
책 소개
화공유체역학은 물질의 흐름을 다루는 학문으로, 화학공학의 핵심 기초과목이다. 이 책은 고등학생도 이해할 수 있도록 복잡한 유체역학 개념을 체계적으로 설명한다. 유체의 본질적 특성부터 시작해 정지 상태와 운동 상태의 유체 거동, 그리고 실제 공업 현장에서 마주치는 다양한 유동 현상까지 23개 장에 걸쳐 포괄적으로 다룬다. 저자는 추상적인 수식과 이론을 구체적인 사례와 함께 제시함으로써 독자가 물리적 직관을 기를 수 있도록 돕는다. 각 개념이 실생활과 산업 현장에서 어떻게 적용되는지 보여주며, 유체역학이 단순한 학문적 지식이 아닌 살아있는 엔지니어링 도구임을 깨닫게 한다.
책의 전반부는 유체의 기본 물성과 정역학적 특성을 다룬다. 밀도와 점성 같은 기본 개념부터 압력 분포, 부력, 아르키메데스 법칙까지 정지 상태 유체의 모든 현상을 설명한다. 이어서 유체 운동을 기하학적으로 해석하는 방법을 배우고, 질량보존 법칙에 기반한 연속방정식과 에너지보존 원리에서 유도되는 베르누이 방정식을 학습한다. 운동량 보존 법칙을 통해 유체가 물체에 가하는 힘을 계산하는 방법도 익힌다. 차원해석과 모형실험 법칙을 통해 복잡한 유동 현상을 무차원수로 정리하고 상사법칙을 적용하는 실용적 기법까지 제시한다. 이러한 기초 원리들은 모든 유체역학 응용의 토대가 된다.
중반부터는 실제 공학 문제에 직면하는 관로 유동, 경계층 현상, 물체 주위의 복잡한 유동을 다룬다. 층류와 난류의 차이점, 압력손실 계산법, 항력과 양력의 발생 메커니즘을 상세히 설명한다. 압축성 유동에서는 음속과 충격파 같은 고속 유동 특유의 현상을 탐구하고, 난류의 본질과 통계적 해석 방법을 소개한다. 펌프와 터빈의 작동 원리를 통해 유체 기계의 에너지 변환 과정을 이해할 수 있다. 비뉴턴 유체와 다상 유동 같은 특수한 유동 현상도 체계적으로 정리되어 있어, 실제 화학공정에서 마주치는 복잡한 상황에 대비할 수 있다. 개수로 유동과 자유표면 현상까지 포함해 유체역학의 전 영역을 망라한다.
이 책의 마지막 부분은 현대적 응용과 미래 기술을 다룬다. 대류 열전달과 물질전달 현상을 통해 화학공정의 핵심 메커니즘을 이해하고, 다양한 유동 측정 기술과 전산유체역학의 기초 원리를 학습한다. 미세 채널 유동과 나노 스케일 현상은 최신 바이오 기술과 마이크로 시스템의 이론적 배경을 제공한다. 화학 반응기 내 유동 해석과 특수 유동 현상을 통해 실제 공정 설계 능력을 기를 수 있다. 마지막 장에서는 화학공장 전체 시스템 관점에서 유체역학 지식을 통합 활용하는 방법을 제시한다. 이론과 실무를 연결하는 이 책을 통해 독자는 화공유체역학의 깊이 있는 이해와 함께 실제 문제 해결 능력을 동시에 갖출 수 있다.
책의 전반부는 유체의 기본 물성과 정역학적 특성을 다룬다. 밀도와 점성 같은 기본 개념부터 압력 분포, 부력, 아르키메데스 법칙까지 정지 상태 유체의 모든 현상을 설명한다. 이어서 유체 운동을 기하학적으로 해석하는 방법을 배우고, 질량보존 법칙에 기반한 연속방정식과 에너지보존 원리에서 유도되는 베르누이 방정식을 학습한다. 운동량 보존 법칙을 통해 유체가 물체에 가하는 힘을 계산하는 방법도 익힌다. 차원해석과 모형실험 법칙을 통해 복잡한 유동 현상을 무차원수로 정리하고 상사법칙을 적용하는 실용적 기법까지 제시한다. 이러한 기초 원리들은 모든 유체역학 응용의 토대가 된다.
중반부터는 실제 공학 문제에 직면하는 관로 유동, 경계층 현상, 물체 주위의 복잡한 유동을 다룬다. 층류와 난류의 차이점, 압력손실 계산법, 항력과 양력의 발생 메커니즘을 상세히 설명한다. 압축성 유동에서는 음속과 충격파 같은 고속 유동 특유의 현상을 탐구하고, 난류의 본질과 통계적 해석 방법을 소개한다. 펌프와 터빈의 작동 원리를 통해 유체 기계의 에너지 변환 과정을 이해할 수 있다. 비뉴턴 유체와 다상 유동 같은 특수한 유동 현상도 체계적으로 정리되어 있어, 실제 화학공정에서 마주치는 복잡한 상황에 대비할 수 있다. 개수로 유동과 자유표면 현상까지 포함해 유체역학의 전 영역을 망라한다.
이 책의 마지막 부분은 현대적 응용과 미래 기술을 다룬다. 대류 열전달과 물질전달 현상을 통해 화학공정의 핵심 메커니즘을 이해하고, 다양한 유동 측정 기술과 전산유체역학의 기초 원리를 학습한다. 미세 채널 유동과 나노 스케일 현상은 최신 바이오 기술과 마이크로 시스템의 이론적 배경을 제공한다. 화학 반응기 내 유동 해석과 특수 유동 현상을 통해 실제 공정 설계 능력을 기를 수 있다. 마지막 장에서는 화학공장 전체 시스템 관점에서 유체역학 지식을 통합 활용하는 방법을 제시한다. 이론과 실무를 연결하는 이 책을 통해 독자는 화공유체역학의 깊이 있는 이해와 함께 실제 문제 해결 능력을 동시에 갖출 수 있다.
목차
1. 유체의 본질과 물리적 성질
2. 정지한 유체의 압력 분포
3. 유체 운동의 기하학적 해석
4. 질량보존 법칙과 연속방정식
5. 에너지 보존과 베르누이 방정식
6. 운동량 보존과 유체력 해석
7. 차원해석과 모형실험 법칙
8. 관로 내 유동의 압력손실
9. 물체 표면의 경계층 현상
10. 물체 주위 유동과 항력양력
11. 압축성 유동의 특성 해석
12. 난류 유동의 본질과 해석
13. 펌프와 터빈의 작동 원리
14. 비뉴턴 유체의 유동 특성
15. 기체액체 다상 유동 해석
16. 개수로와 자유표면 유동
17. 대류 열물질 전달 현상
18. 유동 측정 기술과 계측
19. 전산유체역학의 기초 원리
20. 미세 채널 내 특수 유동
21. 화학 반응기 내 유동 해석
22. 특수 유동 현상과 불안정성
23. 화학공장 설계와 유체역학
2. 정지한 유체의 압력 분포
3. 유체 운동의 기하학적 해석
4. 질량보존 법칙과 연속방정식
5. 에너지 보존과 베르누이 방정식
6. 운동량 보존과 유체력 해석
7. 차원해석과 모형실험 법칙
8. 관로 내 유동의 압력손실
9. 물체 표면의 경계층 현상
10. 물체 주위 유동과 항력양력
11. 압축성 유동의 특성 해석
12. 난류 유동의 본질과 해석
13. 펌프와 터빈의 작동 원리
14. 비뉴턴 유체의 유동 특성
15. 기체액체 다상 유동 해석
16. 개수로와 자유표면 유동
17. 대류 열물질 전달 현상
18. 유동 측정 기술과 계측
19. 전산유체역학의 기초 원리
20. 미세 채널 내 특수 유동
21. 화학 반응기 내 유동 해석
22. 특수 유동 현상과 불안정성
23. 화학공장 설계와 유체역학