2016년04월09일 18번

[과목 구분 없음]
원통 축에 수직 방향으로 유체가 원통 외부를 지나가는 경우, 다음 중 옳지 않은 것은?

① 난류 경계층 유동인 경우, 항력 계수는 표면 거칠기에 영향을 받지 않는다.
② 레이놀즈(Reynolds) 수가 1 미만인 영역은 점성력이 지배적이다.
③ 점성이 0인 이상적인 유체는 마찰항력과 압력항력이 0이다.
④ 항력과 양력은 서로 수직 방향이다.

(정답률: 77%)

문제 해설

항력 계수는 표면 거칠기에 영향을 받지 않는 것이 맞습니다. 이는 난류 경계층 유동에서 항력이 대부분 압력항력과 마찰항력의 합으로 이루어지기 때문입니다. 이 때, 압력항력은 표면 거칠기와 무관하며, 마찰항력은 표면 거칠기에 영향을 받지만, 난류 경계층에서의 마찰항력은 매우 작기 때문에 표면 거칠기에 영향을 받지 않습니다. 따라서, 항력 계수는 표면 거칠기와 무관하다고 할 수 있습니다.

다른 보기들은 모두 옳은 내용입니다. 레이놀즈 수가 1 미만인 영역에서는 점성력이 지배적이며, 점성이 0인 이상적인 유체에서는 마찰항력과 압력항력이 모두 0이 됩니다. 또한, 항력과 양력은 서로 수직 방향입니다.

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