모두CBT

원형 단면을 가진 관내에 유체가 완전 발달된 비압축성 층류유동으로 흐를… | [소방설비기사(기계) 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 18년 1회차

원형 단면을 가진 관내에 유체가 완전 발달된 비압축성 층류유동으로 흐를 때 전단응력은?

1

중심에서 0이고, 중심선으로부터 거리에 비례하여 변한다.

2

중심에서 0이고, 중심선으로부터 거리의 제곱에 비례하여 변한다.

3

관벽에서 0이고, 중심선에서 최대이며 선형분포한다.

4

전 단면에 걸쳐 일정하다.

해설

전단응력은 "중심에서 0이고, 중심선으로부터 거리에 비례하여 변한다"가 옳다.

완전 발달된 층류 관유동에서 전단응력은 τ=r2(−dpdx)\tau=\dfrac{r}{2}\left(-\dfrac{dp}{dx}\right) 로 표현되어, 중심선으로부터의 반경거리 r 에 정비례하는 선형분포를 가진다. 따라서 관 중심( r=0 )에서 전단응력이 0이고 거리에 비례하여 커져 관벽에서 최대가 된다.

"관벽에서 0이고, 중심선에서 최대이며 선형분포한다"는 관벽과 중심의 관계가 반대로 서술되어 틀린 설명이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.