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1[일반기계기사 필기] 17년 3회차
평판 위에서 이상적인 층류 경계층 유동을 해석하고자 할 때 다음 중 옳은 설명을 모두 고른 것은?
- ㉮ 속도가 커질수록 경계층 두께는 커진다.
- ㉯ 경계층 밖의 외부유동등은 비점성유동으로 취급할 수 있다.
- ㉰ 동일한 속도 및 밀도일 때 점성계수가 커질수록 경계층 두께는 커진다.
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㉯
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㉮, ㉯
3
㉮, ㉰
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㉯, ㉰
해설
옳은 것은 경계층 밖은 비점성유동으로 취급할 수 있다는 설명과 점성계수가 커질수록 경계층이 두꺼워진다는 설명이다.
평판 층류 경계층 두께는 δ = 5x/√(Rex), Rex = ρUx/μ 이므로 δ ∝ √(μx/ρU)로 정리된다.
- 속도가 커질수록 두꺼워진다는 설명 — U가 커지면 Rex가 커져 δ는 오히려 얇아지므로 틀리다.
- 경계층 밖의 외부유동 — 속도구배가 사실상 없어 점성응력을 무시할 수 있으므로 비점성(퍼텐셜) 유동으로 다룬다.
- 속도·밀도가 같을 때 μ가 커지는 경우 — 동점성계수 ν = μ/ρ가 커져 δ ∝ √ν 에 따라 경계층이 두꺼워진다.
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