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1[7급 국가직 전달현상] 22년 1회차
무차원수의 의미에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
ㄱ. Pr(Prandtl number): 운동량 확산도유체의 열 확산도\dfrac{\text{운동량 확산도}}{\text{유체의 열 확산도}}
ㄴ. Nu(Nusselt number): 유체의 전도 열 저항대류 열 저항\dfrac{\text{유체의 전도 열 저항}}{\text{대류 열 저항}}
ㄷ. St(Stanton number): 운동량 확산도물질의 확산도\dfrac{\text{운동량 확산도}}{\text{물질의 확산도}}
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ㄱ, ㄴ
2
ㄱ, ㄷ
3
ㄴ, ㄷ
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ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설

옳은 것은 ㄱ(Pr)과 ㄴ(Nu)이고, ㄷ은 Stanton 수가 아니라 Schmidt 수의 정의다.

Pr는 ν/α\nu/\alpha이고, Nu는 hLk=L/k1/h\dfrac{hL}{k}=\dfrac{L/k}{1/h}로 전도 저항 대 대류 저항의 비다.

  • ㄱ: 프란틀 수는 운동량 확산도와 열 확산도의 비이므로 옳다.
  • ㄴ: 너셀 수는 유체층의 전도 열저항을 대류 열저항으로 나눈 값과 같으므로 옳다.
  • ㄷ: 운동량 확산도/물질 확산도는 Sc=ν/DAB\mathrm{Sc}=\nu/D_{AB}이며, 스탠턴 수는 St=hρCpv=NuRe Pr\mathrm{St}=\dfrac{h}{\rho C_pv}=\dfrac{\mathrm{Nu}}{\mathrm{Re\,Pr}}이므로 틀리다.

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