수면에 떠 있는 배의 저항문제에 있어서 모형과 원형 사이에 역학적 상사… | [건설기계설비기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[건설기계설비기사 필기] 21년 3회차
수면에 떠 있는 배의 저항문제에 있어서 모형과 원형 사이에 역학적 상사(相似)를 이루려면 다음 중 어느 것이 가장 중요한 요소가 되는가?
1
Reynolds number, Mach number
2
Reynolds number, Froude number
3
Weber number, Euler number
4
Mach number, Weber number
해설
수면에 떠 있는 배의 저항 문제는 유체의 점성력과 중력의 상대적 영향을 동시에 고려해야 하는 복합 흐름이다. 배의 총 저항은 마찰 저항과 파도 저항의 합이므로, Reynolds number와 Froude number 두 무차원수 모두 만족해야 모형과 원형 사이의 동적 상사성이 성립한다.
Reynolds number(Re)는 관성력과 점성력의 비로, 배의 표면 마찰 저항을 결정하고, Froude number(Fr)는 관성력과 중력의 비로, 파도 생성 저항을 결정한다.
- Weber number(표면장력 영향)와 Mach number(압축성 영향)는 수상 배 문제에서 무시할 수 있는 요소이다.
- Euler number도 이 경우 주요 설계 인자가 아니다.
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