직경이 D인 원형 축과 슬라이딩 베어링 사이에(간격=t, 길이=L)에 … | [소방설비기사(기계) 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 16년 3회차

직경이 $D$ 인 원형 축과 슬라이딩 베어링 사이에(간격 $=t$ , 길이 $=L$ )에 점성계수가 $μ$ 인 유체가 채워져 있다. 축을 $w$ 의 각속도로 회전시킬 때 필요한 토크를 구하면? (단, $t\lt D$ )

 $T=\dfrac{\pi \mu wD^{3}L}{4t}$

 $T=\mu \dfrac{wD}{2t}$

 $T=\dfrac{\pi \mu wD^{3}L}{2t}$

 $T=\dfrac{\pi \mu wD^{2}L}{2t}$

해설

간극이 좁으므로 속도분포를 선형으로 보면 필요한 토크는  $T=\dfrac{\pi \mu wD^{3}L}{4t}$  이다.
전단응력:  $\tau=\mu\dfrac{u}{t}=\mu\dfrac{\left(\dfrac{D}{2}\right)w}{t}=\dfrac{\mu w D}{2t}$ 
축의 접촉 면적  $A=\pi D L$  , 작용 반경  $\dfrac{D}{2}$ 
 $T=\tau\,A\,\dfrac{D}{2}=\dfrac{\mu w D}{2t}\times \pi D L\times\dfrac{D}{2}=\dfrac{\pi \mu w D^{3} L}{4t}$

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