안지름 25mm, 길이 10m의 수평 파이프를 통해 비중 0.8, 점성… | [소방설비기사(기계) 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 19년 1회차

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

0.81

0.77

0.58

0.21

해설

필요한 펌프의 최소 동력은 약 0.21 W이다.
단면적  $A=\dfrac{\pi}{4}(0.025)^2=4.909\times10^{-4}$  m², 평균유속  $V=\dfrac{0.2\times10^{-3}}{4.909\times10^{-4}}=0.407$  m/s이다.
레이놀즈수  $Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{800\times0.407\times0.025}{5\times10^{-3}}\approx1{,}630$  으로 층류이므로  $f=\dfrac{64}{Re}=0.0393$  이다.
달시-바이스바흐 식으로  $h_L=f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}=0.0393\times\dfrac{10}{0.025}\times\dfrac{0.407^2}{2\times9.8}\approx0.133$  m.
따라서 동력  $P=\gamma Q h_L=(800\times9.8)\times(0.2\times10^{-3})\times0.133\approx0.21$  W이다.

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