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(x, y)평면에서의 유동함수(정상, 비압축성 유동)가 다음과 같이 정… | [일반기계기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 2회차

(x, y)평면에서의 유동함수(정상, 비압축성 유동)가 다음과 같이 정의된다면 x=4m, y=6m 의 위치에서의 속도(m/s)는 얼마인가?

ψ=3x2yy3\psi = 3x^2 y - y^3

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156
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해설

유동함수를 편미분해 속도성분을 구하면 u = −60 m/s, v = −144 m/s 이므로 속도 크기는 156 m/s이다.

유동함수의 정의에서 u = ∂ψ/∂y, v = −∂ψ/∂x 이고, ψ = 3x²y − y³ 이므로
u = 3x² − 3y², v = −6xy.

x = 4, y = 6을 대입하면
u = 3(16) − 3(36) = −60, v = −6 × 4 × 6 = −144.

속도 크기는 두 성분의 합성이므로
V = √(60² + 144²) = √24,336 = 156 m/s.

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