평판 위를 흐르는 유동의 경계층과 박리(separation)에 대한 설… | [가스기사 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 23년 2회차

평판 위를 흐르는 유동의 경계층과 박리(separation)에 대한 설명으로 틀린 것은?

층류 경계층의 두께는 평판 선단으로부터의 거리 x의 1/2승에 비례하여 성장한다.

난류 경계층은 층류 경계층보다 두께가 빨리 성장하며, 유체입자의 활발한 운동량 교환으로 속도분포가 더 평탄하다.

박리는 흐름 방향으로 압력이 감소하는 순압력구배 영역에서 주로 발생한다.

박리점에서는 벽면에서의 속도구배가 0이 되며, 박리가 일어난 하류에는 역류를 동반한 후류 영역이 형성된다.

해설

박리는 흐름 방향으로 압력이 커지는 역압력구배 영역에서 벽 근처 유체의 운동에너지가 소진되어 일어나며, 압력이 감소하는 순압력구배에서는 유동이 가속되어 오히려 박리가 억제된다. 박리점에서는 벽면 속도구배가 0이 되고 하류에는 역류를 동반한 후류가 형성된다. 경계층 두께는 층류에서 $\delta\propto x^{1/2}$ , 난류에서 $\delta\propto x^{4/5}$ 로 성장한다.

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