벽 근방의 서로 근접한 평판들에 작용하는 유체역학적 힘

Abstract

평면벽에 평행하게 서로 가까이 놓여있는 평판들의 압축운동으로 유발되는 3차원의 느린 점성유동에 대한 연구가 수행되었다. 여기서 평판과 벽사이의 거리는 평판의 특성길이에 비해 대단히 작다. 특별히 두 평판의 거리가 평판과 벽사이의 거리와 비슷하거나 더 작은 경우에 대해서 초점을 맞추었다 유동장은 접합점근전개를 통해 해석되었다. 이는 전체 영역을 상반공간의 외부영역, 평판과 벽사이의 내부영역, 평판의 경계중 다른 평판과 떨어진 림 영역, 그리고 평판의 경계중 다른 평판과 근접한 슬릿 영역으로 구분해서 유동을 해석한다. 전체영역에서의 유동은 복잡하지만 각 영역에서 비교적 간단한 유동의 조합으로 표현될 수 있다. 내부영역의 유동은 림 영역과 슬릿 영역을 통해 외부영역으로 자연스럽게 연결된다. 유동장의 결과로부터 평판에 작용하는 점성저항력과 토크를 계산할 수 있다. 근사적으로 슬릿 영역을 모사하는 무한평판위의 두 반무한평판 근방의 2차원의 느린 점성유동을 고찰하였다. 푸리어 변환을 통해 혼합경계치 문제를 구성하고 해석해를 구했다. 접합점근전개는 멤즈기구 주위의 유동을 해석하는데 효과적이고 편리한 수단을 제공한다. 또한 수치적인 방법에 효과적인 보완이 될 수 있다.