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1[가스기사 필기] 25년 1회차

간격이 2mm인 두 평행 평판 사이에 점성계수 0.02Pa·s인 뉴턴 유체가 채워져 있다. 아래 평판을 고정하고 위 평판을 3m/s의 일정한 속도로 이동시킬 때 유체에 작용하는 전단응력은 약 몇 N/m²인가? (단, 평판 사이의 속도분포는 직선으로 가정한다.)

해설

뉴턴의 점성법칙  $\tau=\mu\dfrac{du}{dy}$ 를 적용한다. 속도분포가 직선이므로 속도구배는  $\dfrac{U}{h}=\dfrac{3}{0.002}=1500\,\mathrm{s^{-1}}$ 이고, 전단응력은  $\tau=0.02\times1500=30\,\mathrm{N/m^2}$ 이다. 판 간격을 mm에서 m로 환산하지 않으면 값이 크게 어긋난다.

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