2019년03월03일 59번

[기계유체역학]
중력은 무시할 수 있으나 관성력과 점성력 및 표면장력이 중요한 역할을 하는 미세구조물 중 마이크로 채널 내부의 유동을 해석하는데 중요한 역할을 하는 무차원 수 만으로 짝지어진 것은?

① Reynolds 수, Froude 수
② Reynolds 수, Mach 수
③ Reynolds 수, Weber 수
④ Reynolds 수, Cauchy 수

(정답률: 43%)

문제 해설

마이크로 채널 내부의 유동은 속도가 빠르고 유체의 밀도가 높기 때문에 관성력이 크게 작용하며, 동시에 채널 벽면과의 접촉면적이 매우 작아 점성력과 표면장력이 중요한 역할을 합니다. 이러한 상황에서 유동의 안정성과 특성을 파악하기 위해서는 유체의 관성력과 점성력, 그리고 표면장력의 상대적인 크기를 고려해야 합니다. 이를 위해 무차원 수인 Reynolds 수와 Weber 수가 사용됩니다. Reynolds 수는 유체의 관성력과 점성력의 상대적 크기를 나타내며, 유동의 안정성과 흐름 형태를 결정합니다. Weber 수는 유체의 관성력과 표면장력의 상대적 크기를 나타내며, 유체의 분리와 합류 등의 현상을 결정합니다. 따라서 마이크로 채널 내부의 유동을 해석하는데 있어서 Reynolds 수와 Weber 수는 매우 중요한 역할을 합니다.

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