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안지름 25mm, 길이 10m의 수평 파이프를 통해 비중 0.8, 점성… | [소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차

안지름 25mm, 길이 10m의 수평 파이프를 통해 비중 0.8, 점성계수는 5×10−35\times10^{-3}kg/m·s인 기름을 유량 0.2×10−30.2\times10^{-3}㎥/s로 수송하고자 할 때, 필요한 펌프의 최소 동력은 약 몇 W인가?

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0.77

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0.21

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0.81

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0.58

해설

필요한 펌프의 최소 동력은 0.21 W이다.

유속은 V=QA=0.2×10−3π4(0.025)2=0.407V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{0.2\times10^{-3}}{\frac{\pi}{4}(0.025)^2}=0.407 m/s이고, 레이놀즈수는 Re=ρVDμ=800×0.407×0.0255×10−3=1,630Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{800\times0.407\times0.025}{5\times10^{-3}}=1{,}630 으로 층류이다.
층류이므로 f=64Re=0.0393f=\dfrac{64}{Re}=0.0393 , 마찰손실은
hL=fLDV22g=0.0393×100.025×0.40722×9.8=0.133h_L=f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}=0.0393\times\dfrac{10}{0.025}\times\dfrac{0.407^2}{2\times9.8}=0.133 m이다.
따라서 필요한 펌프의 최소 동력은
P=γQhL=(800×9.8)×0.2×10−3×0.133=0.21P=\gamma Q h_L=(800\times9.8)\times0.2\times10^{-3}\times0.133=0.21 W이다.

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