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技術士第一次試験 専門科目機械部門 R03

問題 29 / 35

出典: 令和3年度技術士第一次試験問題[専門科目機械部門] III-29

下図に示すように，流速U∞の一様流中に2次元物体が固定されている。それを取り囲む矩形の検査体積ABCDを考える。主流方向をx，垂直方向をyとし，原点は境界ABの中点とする。点Aと原点までの距離をh，点Aから点Dまでの距離をLとする。境界AB上における主流方向速度はU∞で一定であり，境界CD上における主流方向速度のy方向の分布がu(y)で与えられるとき，2次元物体に働く奥行き方向単位長さ当たりの抗力を表す式として，適切なものはどれか。ただし，検査体積ABCDの境界は物体から十分に離れているものとし，境界ABCD上では圧力は一様とみなしてよい。また，流体は非圧縮性流体とし，その密度をρとする。

問題画像
①ρ∫−hhu(y){U∞−u(y)} dy\rho\int_{-h}^{h}u(y)\{U_\infty-u(y)\}\,dy
②ρ∫−hh{U∞2−u2(y)} dy\rho\int_{-h}^{h}\{U_\infty^2-u^2(y)\}\,dy
③ρ∫−hhU∞{U∞−u(y)} dy\rho\int_{-h}^{h}U_\infty\{U_\infty-u(y)\}\,dy
④ρ2∫−hhU∞{U∞−u(y)} dy\frac{\rho}{2}\int_{-h}^{h}U_\infty\{U_\infty-u(y)\}\,dy
⑤ρ∫−hh{U∞−u(y)} dy\rho\int_{-h}^{h}\{U_\infty-u(y)\}\,dy

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