[수리학 및 수문학 과년도 기출문제] 연속방정식, 질량유량, 중량유량, 체적유량, 압축성유체, 비압축성유체, 에너지보정계수, 운동량보정계수

 

 

01

비압축성 유체의 연속 방정식을 표현한 것으로 가장 올바른 것은?

 

해설

 

비압축성 유체의 연속방정식

 

정답 ④

 

 

02

2차원 비압축성 정류의 유속성분 $u$, $v$가 보기와 같을 때, 연속 방정식을 만족하는 것은?

 

 

해설

 

2차원 연속방정식의 표현식

 

2차원 연속방정식을 만족한다.

 

정답 ②

 

 

03

에너지 보정계수($\alpha$)와 운동량 보정계수($\beta$)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

 

① $\alpha$는 속도수두를 보정하기 위한 무차원 상수이다.

② $\beta$는 운동량을 보정하기 위한 무차원 상수이다.

③ 실제유체 흐름에서는 $\beta > \alpha > 1$이다.

④ 이상 유체에서는 $\alpha = \beta = 1$이다.

 

 

해설

 

• $\alpha$와 $\beta$는 운동량을 보정하기 위한 무차원 상수이다.

 

• 관수로내의 층류일 때 $\alpha=2.0$, $\beta = \dfrac{4}{3}$ 정도이다.

 

• 관수로내의 난류일 때 $\alpha=1.01\sim1.05$, $\beta = 1.0 \sim 1.05$ 정도이다.

 

• 실용적인 계산일 때 $\alpha=1.0$, $\beta = 1.0$ 정도이다.

 

 

정답 ③  

 

 

04

일반 유체운동에 관한 연속 방정식은? (단, 유체의 밀도 $\rho$, 시간 $t$ , $x$, $y$, $z$ 방향의 속도는 $u$, $v$, $w$이다.)

 

 

해설

 

• 3차원 흐름의 연속방정식

 

 

 

• 비압축성 정상류(정류)는 밀도($\rho$)가 일정(const)하다.

 

 

정답 ②

 

 

05

에너지 보정계수에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, $A$ : 흐름 단면적, $v$ : 미소 유관의 유속, $V$ : 평균유속, $dA$ : 미소 유관의 흐름단면적)

 

 

해설

 

• 연속방정식에 적용된다.

 

• 에너지 보정계수는 점성 유체의 흐름에 대한 실제 유체와 통상 사용되는 평균유속과의 관계를 보정해 주는 계수이다.

 

• 이상유체에서 속도수두를 보강하기 위한 무차원 상수이다.

 

 

 

 

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