비중이 0.85이고 동점성계수가 3\times10^{-4}m^2/s인 … | [소방설비기사(기계) 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 20년 1회차

비중이  $0.85$ 이고 동점성계수가  $3\times10^{-4}$ m $^2$ /s인 기름이 직경  $10$ cm의 수평 원형 관 내에  $20$ L/s으로 흐른다. 이 원형 관의  $100$ m 길이에서의 수두손실(m)은? (단, 정상 비압축성 유동이다)

49.8

82.2

25.0

16.6

해설

이 원형 관의 100 m 길이에서의 수두손실은 25.0 m이다. 평균유속은
 $V = Q/A = 0.02 / (\pi \times 0.05^2) = 2.55$  m/s이다.
레이놀즈수는
 $Re = \dfrac{VD}{\nu} = \dfrac{2.55 \times 0.1}{3\times10^{-4}} \approx 849$ 
로 2,100 미만이므로 층류이며, 관마찰계수는
 $f = 64/Re = 64/849 = 0.0754$  이다.
달시-바이스바흐식에 대입하면
 $H_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.0754 \times \dfrac{100}{0.1} \times \dfrac{2.55^2}{2 \times 9.8} \approx 25.0$  m이다.

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