모두CBT

출제 24-2/21-1반지름 R_0인 원형파이프에 유체가 층류로 흐를 … | [소방설비기사 기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463) 상세 페이지

1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 24-2/21-1

반지름 R0R_0인 원형파이프에 유체가 층류로 흐를 때, 중심으로부터 거리 RR에서의 유속 UU와 최대속도 UmaxU_{max}의 비에 대한 분포식으로 옳은 것은?

1

UUmax=(RR0)2−2\dfrac{U}{U_{max}}=\left ( \dfrac{R}{R_{0}} \right )^{2}-2

2

UUmax=1−(RR0)2\dfrac{U}{U_{max}}=1-\left ( \dfrac{R}{R_{0}} \right )^{2}

3

UUmax=(RR0)2\dfrac{U}{U_{max}}=\left ( \dfrac{R}{R_{0}} \right )^{2}

4

UUmax=2(RR0)2\dfrac{U}{U_{max}}=2\left ( \dfrac{R}{R_{0}} \right )^{2}

해설

원관 내 층류(하겐-푸아죄유 유동)의 속도분포는 반지름 방향으로 포물선 이며, 중심에서 최대이고 벽면( R=R0R=R_0 )에서 점착조건에 의해 0이 된다. 이를 만족하는 식은 U=Umax[1−(RR0)2]U=U_{max}\left[1-\left(\dfrac{R}{R_0}\right)^2\right] 이므로 UUmax=1−(RR0)2\dfrac{U}{U_{max}}=1-\left(\dfrac{R}{R_{0}}\right)^{2} 가 유속비 분포식이다. (RR0)2\left(\dfrac{R}{R_0}\right)^2 형태의 식은 중심에서 0, 벽에서 최대가 되어 실제와 정반대이다.

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