지름 5㎝인 원관 내 완전발달 층류유동에서 벽면에 걸리는 전단응력이 4… | [일반기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 3회차

지름 5㎝인 원관 내 완전발달 층류유동에서 벽면에 걸리는 전단응력이 4Pa이라면 중심축과 거리가 1㎝인 곳에서의 전단응력은 몇 Pa인가?

0.8

1.6

해설

완전발달 층류 유동에서 전단응력은 반지름에 비례하므로, 구하는 전단응력은 1.6 Pa이다.
원관 층류의 전단응력 분포는 반지름 방향으로 선형이다.
 $\tau(r)=\tau_{wall}\times\dfrac{r}{R}$ 
반지름 R=2.5cm, 벽면 전단응력 4Pa이므로 r=1cm에서,
 $\tau=4\times\dfrac{1}{2.5}=1.6\ \mathrm{Pa}$

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