모세관에 일정한 압력차를 가함에 따라 발생하는 층류 유동의 유량을 측정… | [소방설비기사(기계) 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 3회차

모세관에 일정한 압력차를 가함에 따라 발생하는 층류 유동의 유량을 측정함으로써 유체의 점도를 측정할 수 있다. 같은 압력차에서 두 유체의 유량의 비 $Q_2/Q_1=2$ 이고, 밀도비 $\rho_2/\rho_1=2$ 일 때, 점성계수비 $\mu_2/\mu_1$ 은?

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해설

모세관 층류 유동에는 하겐-푸아죄유 법칙  $Q = \dfrac{\pi \Delta P d^4}{128 \mu L}$  이 적용된다. 같은 압력차·같은 관이면 유량은 점성계수에 반비례 하므로  $\dfrac{\mu_2}{\mu_1} = \dfrac{Q_1}{Q_2} = \dfrac{1}{2}$  이다. 따라서 점성계수비  $\mu_2/\mu_1$  은 1/2 이다. 하겐-푸아죄유 식에는 밀도항이 없으므로 밀도비 2는 답에 영향을 주지 않는 함정 조건이다.

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