정지해 있는 고체 구 주위 비압축성 유동의 경계층 분리 현상에 대한 설… | [7급 국가직 전달현상] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[7급 국가직 전달현상] 24년 1회차
정지해 있는 고체 구 주위 비압축성 유동의 경계층 분리 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 유체는 Newton 유체이고, 유동은 스톡스(Stokes) 영역이 아니다)
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유체가 점성을 갖는 경우 발생하는 현상이다.
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경계층 분리가 발생하는 곳에서 와류가 형성될 수 있다.
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경계층 분리 현상은 고체 구가 받는 항력에 영향을 주지 않는다.
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유체 흐름의 역방향으로 압력이 감소하는 상황에서 발생할 수 있다.
해설
경계층 분리는 구 후방에 저압의 후류를 만들어 형상항력(압력항력)을 크게 하므로, 항력에 영향을 주지 않는다는 진술이 옳지 않다.
분리점 뒤 압력이 회복되지 못해 앞뒤 압력차가 생기며, 이것이 항력의 주된 원인이 된다.
- 점성 유체에서 발생: 벽면 근처 유체가 점성으로 운동량을 잃어야 분리가 일어난다.
- 와류 형성: 분리된 흐름 뒤에는 와류(후류)가 생긴다.
- 흐름 역방향으로 압력 감소: 흐름 방향으로 압력이 증가하는 역압력구배를 말하며 분리의 조건이다.
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