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등엔트로피 덕트유동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? | [7급 국가직 전달현상] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전달현상] 21년 1회차
등엔트로피 덕트유동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1
덕트의 면적감소는 초음속 유동을 빠르게 한다.
2
아음속 유동에 대해 덕트의 면적이 증가할 때 속도는 감소한다.
3
아음속 유동에 대해 덕트의 면적이 증가할 때 압력은 증가한다.
4
유체를 가속시키기 위하여 초음속 유동에서는 확대노즐을 사용한다.
해설

초음속 유동에서 덕트 면적이 감소하면 유동은 감속하므로, 면적감소가 초음속 유동을 빠르게 한다는 설명이 옳지 않다.

등엔트로피 유동의 면적-속도 관계: dAA=(M2−1)dVV\dfrac{dA}{A} = (M^2 - 1)\dfrac{dV}{V}
아음속(M<1M \lt 1)에서는 면적과 속도가 반대로, 초음속(M>1M \gt 1)에서는 같은 방향으로 변한다.

  • 아음속에서 면적이 증가하면 속도는 감소한다 — 옳다(디퓨저 작용).
  • 아음속에서 면적 증가로 속도가 줄면 에너지 보존에 따라 압력은 증가한다 — 옳다.
  • 초음속 유동은 면적이 커질 때 가속되므로 가속에는 확대노즐을 사용한다 — 옳다.

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