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지름 0.4m인 관에 물이 0.5m^3/s로 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차

지름 0.4m0.4m인 관에 물이 0.5m3/s0.5m^3/s로 흐를 때 길이 300m300m에 대한 동력손실은 60kW60kW이었다. 이 때 관 마찰계수(f)(f)는 얼마인가?

1

0.0301

2

0.0151

3

0.0256

4

0.0202

해설

동력손실 P=γQhLP = \gamma Q h_L에서 hL=600009800×0.5=12.24h_L = \dfrac{60000}{9800 \times 0.5} = 12.24 m이다.
유속은 V=QA=0.5π×0.424=3.98V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{0.5}{\dfrac{\pi \times 0.4^2}{4}} = 3.98 m/s이다.
달시-바이스바흐식 hL=fLDV22gh_L = f \dfrac{L}{D} \dfrac{V^2}{2g}에 대입하면 12.24=f×3000.4×3.9822×9.812.24 = f \times \dfrac{300}{0.4} \times \dfrac{3.98^2}{2 \times 9.8}이므로 f=12.24605.20.0202f = \dfrac{12.24}{605.2} \fallingdotseq 0.0202이다.
따라서 ④ 0.0202가 정답이다.