모두CBT

안지름 20cm의 원관 속을 비중이 0.83인 유체가 층류(Lamina… | [가스기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 21년 1회차
안지름 20cm의 원관 속을 비중이 0.83인 유체가 층류(Laminar flow)로 흐를 때 관중심에서의 유속이 48cm/s 이라면 관벽에서 7cm 떨어진 지점에서의 유체의 속도는(cm/s)는?
1
25.52
2
34.68
3
43.68
4
46.92
해설

원관 내 층류(Hagen-Poiseuille 흐름)의 속도분포는 u(r)=umax[1(rR)2]u(r) = u_{max}\left[1-\left(\dfrac{r}{R}\right)^2\right]로 나타난다. 관 반지름은 R=10cmR=10\,cm이고, 관벽에서 7cm 떨어진 지점은 중심으로부터 r=107=3cmr = 10-7 = 3\,cm인 지점이다.

u=48[1(310)2]=48×0.9143.68cm/su = 48\left[1-\left(\dfrac{3}{10}\right)^2\right] = 48\times0.91 \approx 43.68\,cm/s로 계산된다.

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