유체역학 (중간, 기말) 예상문제

목차

유체역학(Ⅰ) 중간예상문제

一.다음 ( )안에 적당한 말 또는 기호를 적어 넣으시오! 01~21
二. 다음의 간단한 계산을 하시오! 01~21
三. 다음 계산을 하시오 01~12
四. 다음을 유도하시오. 01~12


유체역학(Ⅰ) 기말예상문제

一. 다음 ( )안에 적당한 말 또는 기호를 적어 넣으시오! 01~32
二. 다음을 유도하시오 01~13
三. 다음 계산을 하시오! 01~06
四. 다음 계산을 하시오! 01~05

본문내용

놀즈수 중에서 (레이놀즈 ) 수를 일치시켜야 한다.
19. 관성력과 기체의 탄성력의비를 Cauchy수라 하며 수식 으로 나타내고 이것의 1/2승은 Mach수와 같다.
20. Buckingham 의 π 정리에서 무차원π 수는3개 나왔다하고 물리량에 포함되는 기본단위의 수는 3개이라면 연관되는 물리량이 ( 6 )개이다.
21. Buckingham 의 π 정리에서 연관되는 물리량이 6 개이고 물리량에
포함되는 기본단위가 3 개이라면 π 수는 ( 3 )개이다.
22. 원형과 모형에서 원형에서 길이의 비가 일정하고 시 간의 비 가 일정하면 운동학적 상사가 이루어진다. 즉 속도 비와
( 가속도비 )가 일정해 진다.
23. 모형실험에서 기체의 점성력이 크게 영향을 미친다면 원형과 모형 에서 ( 레이놀 ) 수를 일치시켜야 한다.
24. 모형실험에서 기체의 탄성력이 크게 영향을 미친다면 원형과 모형 에서 ( Mach수 또는 Cauch수 ) 수를 일치시켜야 한다.
25. 고속비행기 주위의 유동상태를 관찰 하려고 하면 원형과 모형에서 마하수, 프루드수 및 레이놀즈수 중에서 ( 마하 ) 수를 일치시켜야 한다.
26. 선박주위의 조파상태를 모형실험에서 관찰 하려고 하면 원형과 모형에서 마하수, 프루드수 및 레이놀즈수 중에서
( 프루드수 ) 수를 일치시켜야 한다.
27. ( 수력반경 )또는 수력평균깊이는 수로의 단면적을 접수둘레로 나눈 것이다.
28. 관마찰 손실수두는 관길이에 비례하고 ( 수 력 반 경 )에 반비례한다.
29. 층류에서 관마찰계수는 ( )이다.
30. 유량이 일정할 때의 최소 비에너지 (minimum specific energy)와 임계수심(critical depth)의 관계는 ( )이다.
31. 층류에서 관마찰계수는( 레 이 놀 즈 수 ) 만의 함수이고 난류에서는 상대조도만의 힘수이다.
32. 단면이 직사각형의 관의 각변의 길이가 a와 b이라면 수력반경 m=()이다.
二. 다음을 유도하시오 1. (1)/100 가/상 10점
1. 개수로에서 등속류의 유속에 대한 체지의 식(Chezy equation)을 유도하시오
2. 급확대 손실수두를 계산하는 식을 유도하시오.
3. 개수로에서 등속류에 대한 Manning의 유속계수 를 사용하여 등속류의 유속 체지-만닝(Chezy-Manning)의 식 를 유도하시오.
4. 단면적이 일정한 직사각형 수로에서 폭을 b라 하고 수심을 h라 할 때 유속과 유량이 최대가 되는 폭됨을 보이시오
5. 층류유동에서 구 또는 원판의 항력은 스토크의 법칙(Stoke's law) 로 잘 알려져 있다. 유동을 층류유동으로 가정하고 자유낙하 하는 구의 종속도 를 구하시오.
6. 평행평판 사이의 층류에서 속도분포 식 을 유도하시오.
7. 수평원관 속의 층류에서 속도분포 식 을 유도하시오.
8. 원관 속의 층류유동에서 단위길이 당 압력강하 량는 유체의 밀도 , 유체의 점성게수 , 유체의 평균속도 및 관의 직경 와 관계가 있다, 차원해석에 의하여 실험식을 만드시오.
9. 유체 속에 잠겨 진 선박의 프로펠러의 추진력을 나타내는 식을 만드시오. 단, 추진력Ρ는 프로펠러의 지름D, 추진속도V, 회전수N 중력가속도g, 유체의 밀도 ρ, 동점성계수와 관계가있다. 무차원식을 만드시오.
sol)
10. 원관 속의 층류유동에서 단위길이 당 압력강하 량는 유체의 밀도 , 유체의 점성계수 , 유체의 평균속도 및 관의 직경 와 관계가 있다, 차원해석에 의하여 실험식을 만드시오.
sol)
11. 층류에서 관마찰계수가 ( ) 가 되는 것을 보이시오.
12. 원관에서 관마찰 손실수두가 ( )되는 것을 보이시오.
13. Fanning의 식 을 유도하시오.
三. 다음 계산을 하시오! 1. (2)/100 나/상 10점
1. 동점성계수가 0.0131 cm2/s인 물이 내경 50 mm인 원관 속을 흐를 때 하임계속도는 ( 0.0607 ) m/s 이다.
2. 지름 50 mm, 길이 1000 m 인 매끈한 원관을 써서 유량 점성계수 0.56P인 기계유를 수송할 때 오일펌프의 압력을 몇 으로 해야 하는가?
sol) ( 7.450 )
3. 익현장 익폭 의 날개가 유동방향에 영각로 놓여 있다. 풍속이 40m/s라 하면 항력은 몇 N이겠는가. 단 양력계수는 1.2 항력계수는 0.1이고 공기의 밀도는 1.22이다.
sol)
4. 비중 1.2 지름 1 mm 인 유리구가 점성계수인 비중0.0012인 공기 속을 낙하할 때 구의 종속도는 얼마인가?
sol) 36.19 m/s
5. 지름 30cm 길이 20m 의 전신주에 풍속 바람이 불고 있다. 전신주가 받는 항력은 몇N인가? 단 공기의 밀도는이고, 항력계수 이다.
sol)
6. 익현장 익폭 의 날개가 유동방향에 영각로 놓여 있다. 풍속이 40m/s라 하면 항력은 몇 N이겠는가. 단 양력계수는 1.2 항력계수는 0.1이고 공기의 밀도는 1.22이다.
sol)
四. 다음 계산을 하시오! 1. (2)/100 나/상 10점
1.폭인 수로에 유량 물을 보내려고 한다. 수심이라면 유속는 얼마이겠는가? 비에너지(specific energy)는 얼마인가? 또 이 유동은 상류인가 사류인가?
sol)
단위폭의 유량
이고, 비에너지
이다, 평균유속은
이다. 임계유속은
이고 이므로 이 유동은 사류이다.
2. 기울기 이고 수로의 폭이 이고 수심이 이다. 벽면은 콘크리트인로 시설되었고 만닝의 조도계수 이라면 유량은 얼마인가?
(sol)
단면적
수력평균깊이
Chezy-Manning의 식(8.3.10)으로부터 유량은
3. 내경 180mm길이 1300 m 관로를 통하여 점성계수 비중량 9310 N/m3 인 기름을 매초 0.025 수송하는데 필요한 압력은 몇 인가?.
sol)
이므로 층류이다.
4. 그림과 같은 수조사이에 직경 , 길이의 관이 연결되어 있다. 수조의 수면의 높이 차 이다. 입구손실이 이고 관마찰계수라 할 때 유량은 몇 이겠는가?
sol)
5. 그림에 나타난 바와 같이 저수지 수면 1과 관 출구 2와의 낙차가 9m일 때 이 관로를 흐르는 유량 Q를 구하라. 단 관내경, 입구손실계수, 엘보손실걔수, 관마찰계수로 하고 밸브손실계수로 하시오
sol)

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