기술용어통 : CAE 입문자도 쉽게 이해할 수 있는 '알기 쉬운 기술 용어집'

점성계수 - viscosity coefficient

작성자: MidasIT 반디통 | 2021. 7. 28 오후 3:00:00

유체 유동에 대한 저항력의 척도로써, 일반적으로 두께라는 용어로 표현되기도 한다. 점성이 낮은 유동을 얇다라고 하고 반면 점성이 높은 경우를 두껍다고 말하기도 한다. 예를 들어, 물은 두께가 얇은 흐름이고 꿀의 흐름은 두께가 두꺼운 흐름이라고 표현한다. 여기서 두께란 점성이 영향을 미치는 유동의 두께 방향으로의 폭이라고 생각하면 이해하기 쉽다.

점성이 없다고 가정한 유동을 이상유동(ideal flow) 혹은 비점성 유동(inviscid flow)이라고 부른다. 점성이 존재하는 유동에 있어 점성에 의한 전단응력(shear stress)이 유동에 수직한 방향으로의 유속 변화율과 선형적인 관계에 있으면 이 유동을 뉴튼 유체(Newtonian fluid)라고 하고, 그렇지 않은 유동을 비뉴튼 유체(non-Newtonian fluid)라고 부른다.

점성계수는 점성의 크기를 나타내는 계수로서, 유체 및 유체에 가해지는 전단응력의 성질에 따라 몇 가지로 분류된다. 동 점성계수(dynamic viscosity coefficient) 혹은 절대 점성계수(absolute viscosity coefficient)는 비압축성 유체의 점성 정도를 나타내며, 운동 점성계수(kinematic viscosity coefficient)는 뉴튼 유체에 있어 동 점성계수를 밀도로 나눈 값으로 정의된다. 

체적 점성계수(volume 혹은 bulk viscosity coefficient)는 압축성 뉴튼 유체의 점성 정도를 나타내며, 전단 점성계수(shear viscosity coefficient)와 확장 점성계수(extension viscosity coefficient)는 각각 비뉴튼 유체에 전단응력 혹은 확장 응력이 가해졌을 경우에 있어 점성의 크기를 나타낸다.

점성은 비단 기체와 액체의 유동에만 한정되지 않고 일반 고체에 있어 전단변형(shear deformation)에서도 발생하며, 점성에 의해 외부에서 가해진 일의 일부가 히스테리시스 손실(hysteresis loss)로 방출되어 전단변형을 저지시키게 된다.

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