스프루 설계를 사용하는 이유( 베르누이 이론, 질량 연속성의 법칙 )

베르누이 이론

 

유체가 규칙적으로 흐르는 것에 대한 속력, 압력, 높이의 관계에 대한 법칙임.

 

에너지 보존 법칙에 기반을 두는 베르누이 이론은 모든 지점에서의 운동,위치 에너지 그리고 압력의 합이 일정하다.

베르누이 정리를 적용하기 위한 전제 조건

1. 유체는 비압축성이어야 하며 압력이 변해도 밀도가 변하지 않아야 한다.

2. 유선이 비회전성 유동일 경우를 제외하고 경계층을 통과해서는 안 된다.

3. 점성력이 존재하지 않아야 한다.

4. 시간 변화가 없는 정상 상태여야 한다.

질량 연속성의 법칙

 

같은 시간 t 동안 한 면적을 통과한 유체의 질량은 보존돼야한다.

 

유체의 속력과 단면적은 서로 반비례 관계이다.

 

스프루 설계에서 베르누이의 원리는 액체 속도와  높이, 압력 변화를 설명하고, 질량 연속성의 법칙은 액체의 질량 유지를 설명한다.

이 두 가지 원리를 이용하여 스프루의 모양을 조절함으로써 효율적인 액체의 흐름을 유지할 수 있다.