순환이론 (circulation theory of lift)
한 줄 정의: 익형 주위에 형성되는 순환(유체의 회전 성질)의 세기와 자유흐름 속도, 유체 밀도의 곱으로 양력을 정량적으로 설명하는 이론(쿠타-주코프스키 정리)입니다.
쉽게 풀면
순환이론은 날개 주변의 공기가 마치 소용돌이처럼 살짝 회전하는 성질(순환)을 가지고 있고, 이 회전의 세기가 클수록 양력도 커진다는 이론입니다. 이 회전은 날개의 뒷전에서 흐름이 매끄럽게 떨어져 나가야 한다는 쿠타 조건에 의해 특정한 세기로 정해집니다. 쿠타-주코프스키 정리에 따르면 양력은 이 순환의 세기, 공기 밀도, 흐름 속도를 곱한 값에 비례합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"패널법으로 계산한 순환값을 쿠타-주코프스키 정리에 대입하여 익형의 단위 스팬당 양력을 산출하였다."
컴퓨터 시뮬레이션으로 구한 회전 세기 값을 공식에 넣어 날개 단면 1미터당 발생하는 양력을 계산했다는 연구 방법 설명입니다.
주의할 점
순환은 실제로 눈에 보이는 물리적 소용돌이가 아니라 수학적으로 정의된 유동장의 성질이므로, 날개 주위에 실제 회전하는 공기 덩어리가 있다고 오해하면 안 됩니다.