물리화학 레포트 - 날개 없는 선풍기의 원리

목차

1. 서론

2. 배경이론
1) 베르누이의 법칙
2) 양력

3. 현상 설명
1) 원기둥 받침대의 원리
2) 고리 모양 원의 원리

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

날개가 회전하여 바람을 만드는 기존의 선풍기의 경우 선풍기 안에 손을 넣어 날개에 손을 다치는 사고가 빈번하게 일어났다. 또한 날개가 돌아가 바람을 발생시키는 원리이기 때문에 바람이 끊기는 경우도 있고, 날개를 분리하여 청소하기도 어렵다. 따라서 최근에는 날개 없는 선풍기가 많이 상용되고 있다.
날개 없는 선풍기의 정식 명칭은 ‘에어 멀티플라이어(Air Multiplier)’로, 공기를 증폭시킨다는 뜻을 가지고 있다. 바람을 강하게 만드는 원리는 비행기의 원리와 같다. 원기둥의 받침대에는 비행기의 제트원진의 원리가 사용되었고, 고리 모양의 원에는 비행기 날개의 원리가 사용되었다. 또한, 이러한 원리는 베르누이의 법칙(Bernoulli’s theorem)을 기반으로 한다.
본 보고서는 날개 없는 선풍기의 원리와 그 기반이 되는 비행기의 원리를 알아본다. 이에 더해 이론상의 원리인 양력과 베르누이의 법칙 또한 알아본다.

2.1. 베르누이의 법칙
베르누이의 법칙이란, 유체의 흐름이 빠른 곳의 압력은 유체의 흐름이 느린 곳의 압력보다 작다는 이론이다. 이를 통해 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합은 항상 일정함을 알 수 있다. 베르누이의 법칙을 수식화하면 다음과 같다. ‘면적-속도 일정 법칙 ()’을 통해 유체가 넓은 통로를 지날 때 속도가 느리고, 좁은 통로를 지날 때 속도가 빠름을 알 수 있다. 즉, [Fig 1]의 오른쪽의 넓은 통로를 1지점, 왼쪽의 좁은 통로를 2지점이라 할 때 이므로 이다. 이를 위의 베르누이의 법칙에 대입하면 임을 알 수 있다. 이는 [Fig 1]의 물기둥의 높이차를 통해 볼 수 있는 결과와 일치한다. 베르누이의 법칙에 의해 나타나는 현상으로 마그누스 효과가 있다. 마그누스 효과란 회전하는 물체가 유체 속을 지나갈 때 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 휘어져 나가는 것을 말한다.

참고 자료

NAVER 지식백과; 날개 없는 선풍기의 원리
NAVER 지식백과; 양력
NAVER 지식백과; 베르누이의 법칙
LG 사이언스랜드; 날개 없는 선풍기의 원리