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비중이 0.85이고 동점성계수가 3\times10^{-4 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 20년 1회차

비중이 0.850.85이고 동점성계수가 3×1043\times10^{-4}m2^2/s인 기름이 직경 1010cm의 수평 원형 관 내에 2020L/s으로 흐른다. 이 원형 관의 100100m 길이에서의 수두손실(m)은? (단, 정상 비압축성 유동이다)

1

49.8

2

82.2

3

25.0

4

16.6

해설

평균유속은 V=Q/A=0.02/(π×0.052)=2.55V = Q/A = 0.02 / (\pi \times 0.05^2) = 2.55 m/s이다. 레이놀즈수는 Re=VDν=2.55×0.13×104849Re = \dfrac{VD}{\nu} = \dfrac{2.55 \times 0.1}{3\times10^{-4}} \approx 849 로 2,100 미만이므로 층류 이며, 관마찰계수는 f=64/Re=64/849=0.0754f = 64/Re = 64/849 = 0.0754 이다. 달시-바이스바흐식에 대입하면 HL=fLDV22g=0.0754×1000.1×2.5522×9.825.0H_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.0754 \times \dfrac{100}{0.1} \times \dfrac{2.55^2}{2 \times 9.8} \approx 25.0 m이므로 이 원형 관의 100 m 길이에서의 수두손실은 25.0 m이다.

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