평판 위를 공기가 유속 15m/s로 흐르고 있다. 선단으로부터 10cm… | [일반기계기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 3회차

평판 위를 공기가 유속 15m/s로 흐르고 있다. 선단으로부터 10cm인 지점의 경계층 두께는 약 몇 mm인가? (단, 공기의 동점성계수는 1.6×10^-⁵m²/s이다.)

0.75

0.98

1.36

1.63

해설

평판 위 층류 경계층이므로 블라시우스(Blasius) 해를 적용하면 경계층 두께는 약 1.63mm이다.
먼저 레이놀즈수를 구하면  $Re_x = \dfrac{Ux}{\nu} = \dfrac{15\times0.1}{1.6\times10^{-5}} = 93750$ 이다.
층류 경계층 두께 공식  $\delta = \dfrac{5x}{\sqrt{Re_x}}$ 에 대입하면  $\delta = \dfrac{5\times0.1}{\sqrt{93750}} \approx 0.00163\ \mathrm{m} = 1.63\ \mathrm{mm}$ 이다.

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