2010년 1회 소방유체역학

어느 일정 길이의 배관 속을 매분 200L의 물이 흐르고 있을 때의 마찰손실 압력이 20kPa이었다면 동일 관에 물 흐름이 매분 300L로 증가할 경우 마찰손실 압력은 약 몇 kPa 인가?단, 마찰손실 계산은 하젠-윌리엄스 공식을 따른다고 한다.① 32.35② 42.34③ 37.35④ 47.35④하젠-윌리엄스 공식에서 마찰손실수두(h_f)는 유량(Q)의 1.85제곱에 비례한다 (h_f ∝ Q^1.85). 마찰손실압력(ΔP)은 마찰손실수두에 비례하므로, ΔP ∝ Q^1.85 이다. 따라서 (ΔP₂ / ΔP₁) = (Q₂ / Q₁)^1.85 관계가 성립한다. ΔP₂ = ΔP₁ × (Q₂ / Q₁)^1.85 = 20 kPa × (300 L/min / 200 L/min)^1.85 = 20 × (1.5)^1.85 ≈ 20 × 2.367 ≈ 47.34 kPa. 따라서 정답은 약 47.35 kPa이다.

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