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다음은 축소-확대 노즐을 통해 흐르는 등엔트로피 흐름에서 노즐거리에 대… | [가스기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 21년 3회차
다음은 축소-확대 노즐을 통해 흐르는 등엔트로피 흐름에서 노즐거리에 대한 압력 분포 곡선이다. 노즐 출구에서의 압력을 낮출 때 노즐목에서 처음으로 음속흐름(sonic flow)이 일어나기 시작하는 선을 나타낸 것은?
문제 이미지
1
A
2
B
3
C
4
D
해설

위쪽 그림은 축소-확대(라발) 노즐의 형상이고, 아래 그래프는 노즐 거리에 대한 압력비 P/P0P/P_0 분포이다. 세로 점선이 단면적이 가장 작은 노즐목 위치를 가리킨다.

A는 P/P0P/P_0 가 거의 1로 평평해 유동이 사실상 없는 상태이고, B는 압력이 아주 완만하게만 떨어져 목에서도 임계압력비에 이르지 못하는 전 구간 아음속 유동이다.

C는 압력이 노즐목에서 최솟값까지 떨어졌다가 확대부에서 다시 상승하는 곡선으로, 목에서 처음으로 M=1M=1 (음속) 에 도달한 임계 상태를 나타낸다. 출구 압력을 더 낮추면 D처럼 목을 지나서도 압력이 계속 떨어지는 초음속 팽창으로 넘어간다.

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