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1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차

외부지름이 30cm이고 내부지름이 20cm인 길이 10m의 환형(annular)관에 물이 2m/s의 평균속도로 흐르고 있다. 이 때 손실수두가 1m일 때, 수력직경에 기초한 마찰계수는 얼마인가?

1

0.049

2

0.065

3

0.078

4

0.054

해설

환형관의 수력직경은 Dh=4AP=Do−Di=0.3−0.2=0.1D_h=\dfrac{4A}{P}=D_o-D_i=0.3-0.2=0.1 m이다. 달시-바이스바흐식 hL=fLDhV22gh_L=f\dfrac{L}{D_h}\dfrac{V^2}{2g} 에 대입하면 1=f×100.1×222×9.81=f\times\dfrac{10}{0.1}\times\dfrac{2^2}{2\times 9.8} 이다. 즉 1=f×100×0.204=20.4f1=f\times 100\times 0.204=20.4f 이므로 f=0.049f=0.049 로, 수력직경에 기초한 마찰계수는 0.049이다.

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