안지름 300mm, 길이 200m인 수평 원관을 통해 유량 0.2m^3… | [소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차

안지름 $300mm$ , 길이 $200m$ 인 수평 원관을 통해 유량 $0.2m^3/s$ 의 물이 흐르고 있다. 관의 양 끝단에서의 압력 차이가 $500mmHg$ 이면 관의 마찰계수는 약 얼마인가? (단, 수은의 비중은 $13.6$ 이다.)

0.038

0.041

0.025

0.017

해설

달시-바이스바흐식으로 구한 관의 마찰계수는 약 0.025이다.
수은주 압력차를 환산하면
 $\Delta P=\gamma_{Hg}h=13.6\times 9{,}800\times 0.5=66{,}640$  Pa이다.
유속은  $V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{0.2}{\dfrac{\pi}{4}(0.3)^2}=\dfrac{0.2}{0.0707}=2.83$  m/s이다.
달시-바이스바흐식  $\Delta P=f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho V^2}{2}$  에서
 $f=\dfrac{2 D \Delta P}{L \rho V^2}=\dfrac{2\times 0.3\times 66{,}640}{200\times 1{,}000\times 2.83^2}=0.025$  이다.

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