노즐흐름에서 충격파에 대한 설명으로 옳은 것은? | [화공기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 19년 3회차
노즐흐름에서 충격파에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
급격한 단면적 증가로 생긴다.
2
급격한 속도 감소로 생긴다.
3
급격한 압력 감소로 생긴다.
4
급격한 밀도 증가로 생긴다.
해설
노즐의 확대부에서 압력이 급격히 떨어지며(과팽창) 유속이 음속을 넘어설 때 충격파가 발생한다. 즉 충격파를 만드는 원인은 노즐 내부의 급격한 압력 강하이다.
초음속으로 과팽창된 흐름이 하류의 높은 압력에 맞추려면 불연속적으로 재압축될 수밖에 없고, 이 불연속면이 충격파다.
충격파를 지나는 순간 유체의 속도는 급감하고 압력·밀도·온도는 급상승하는데, 이는 충격파가 만들어진 뒤에 나타나는 결과이지 원인이 아니다.
단면적이 넓어지는 것만으로도 충격파가 생기지 않는다. 아음속 흐름은 확대부에서 오히려 감속·승압할 뿐이며, 초음속 조건이 만들어져야 충격파가 나타난다.
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