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1[9급 지방직 화학공학일반] 10년 1회차

레이놀즈수(Re)가 1보다 작은 영역에서 구에 대한 항력은 Stokes법칙에 의하여 표현된다. 이때의 항력계수(C_d)를 나타낸 식으로 옳은 것은?

C_d ＝ 48/Re

C_d ＝ 24/Re

C_d ＝ 12/Re

C_d ＝ 6/Re

해설

Stokes 영역의 항력계수는  $C_d=\dfrac{24}{Re}$ 이다.
Stokes 항력  $F_D=3\pi\mu D v$ 를  $C_d=\dfrac{F_D}{\tfrac{1}{2}\rho v^2\cdot\tfrac{\pi D^2}{4}}$ 에 대입하면  $C_d=\dfrac{24\mu}{\rho v D}=\dfrac{24}{Re}$ 가 된다.
48/Re는 계수가 2배 큰 값으로 Stokes 식에서 나오지 않는다.
12/Re와 6/Re는 항력을 과소평가한 값으로 맞지 않다.

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