2013년09월28일 13번

[항공역학]
그림과 같이 초음속 흐름에 쐐기형 에어포일 주위에 충격파와 팽창파가 생성될 때 각각의 흐름의 마하수(M)와 압력(P)에 대한 설명으로 틀린 것은?

① ㉠은 충격파이며 M1＞ M2, P1＜ P2이다.
② ㉡은 팽창파이며 M2＞ M3, P1＜ P2이다.
③ ㉠은 충격파이며 M1＞ M2, P2＞ P3이다.
④ ㉡은 팽창파이며 M2＜ M3, P2＞ P3이다.

(정답률: 62%)

문제 해설

정답은 "㉡은 팽창파이며 M₂＜ M₃, P₂＞ P₃이다."이다.

충격파는 유체의 속도가 초음속(Mach 1) 이상일 때 발생하며, 팽창파는 초음속 이하일 때 발생한다. 따라서 그림에서 초음속 흐름은 초음속 이상이므로 충격파와 팽창파가 모두 발생한다.

㉠은 충격파이며, 쐐기형 에어포일 앞쪽에서 유체의 속도가 갑자기 감소하면서 발생한다. 따라서 M₁＞ M₂이고, P₁＜ P₂이다.

㉡은 팽창파이며, 쐐기형 에어포일 뒤쪽에서 유체의 속도가 갑자기 증가하면서 발생한다. 따라서 M₂＜ M₃이고, P₂＞ P₃이다.

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