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가솔린이 연료 탱크로부터 내경이 10mm의 관을 통해 엔진으로 1,50… | [국회직 9급 기계일반] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 기계일반] 20년 1회차
가솔린이 연료 탱크로부터 내경이 10mm의 관을 통해 엔진으로 1,500mm3/s의 유량으로 공급될 경우, 이 유동에 대한 레이놀즈 (Reynolds) 수에 가장 가까운 값은? (단, 가솔린의 밀도는 680kg/m3, 점도는 0.0003kg/(m·s), 원주율 π\mathbf{\pi}는 3으로 가정한다)
1
350
2
400
3
450
4
500
5
550
해설

레이놀즈 수는 약 450이다.

먼저 유량에서 평균유속을 구한다. Q=1500 mm3/s=1.5×10−6 m3/sQ=1500\,\mathrm{mm^3/s}=1.5\times 10^{-6}\,\mathrm{m^3/s}이다.
A=πD24=3×0.0124=7.5×10−5 m2A=\dfrac{\pi D^2}{4}=\dfrac{3\times 0.01^2}{4}=7.5\times 10^{-5}\,\mathrm{m^2}
V=QA=1.5×10−67.5×10−5=0.02 m/sV=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{1.5\times 10^{-6}}{7.5\times 10^{-5}}=0.02\,\mathrm{m/s}

이 유속을 레이놀즈 수 정의식에 대입한다.
Re=ρVDμRe=\dfrac{\rho VD}{\mu}
Re=680×0.02×0.010.0003≈453Re=\dfrac{680\times 0.02\times 0.01}{0.0003}\approx 453

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