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안지름 50mm인 원관에 물이 200L/min의 유량으로 흐르고 있다. 이때 관 내 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 25년 2회차

안지름 50mm인 원관에 물이 200L/min의 유량으로 흐르고 있다. 이때 관 내 유동의 레이놀즈수(Reynolds number)는 약 얼마인가? (단, 물의 동점성계수는 1.0×1061.0\times10^{-6} m²/s이다)

1

2.65×1042.65\times10^{4}

2

4.24×1044.24\times10^{4}

3

8.49×1048.49\times10^{4}

4

1.70×1051.70\times10^{5}

해설

유량 Q=200Q=200 L/min =0.260=3.333×103=\dfrac{0.2}{60}=3.333\times10^{-3} m³/s, 단면적 A=πD24=π×0.0524=1.963×103A=\dfrac{\pi D^{2}}{4}=\dfrac{\pi\times0.05^{2}}{4}=1.963\times10^{-3} m²이므로 평균유속 V=QA=3.333×1031.963×103=1.70V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{3.333\times10^{-3}}{1.963\times10^{-3}}=1.70 m/s이다.
레이놀즈수는 Re=VDν=1.70×0.051.0×106Re=\dfrac{VD}{\nu}=\dfrac{1.70\times0.05}{1.0\times10^{-6}}\fallingdotseq 8.49×10⁴이다.
지름 대신 반지름을 대입하면 ② 4.24×1044.24\times10^{4}가 되므로 주의해야 하며, Re>4000Re>4000이므로 이 유동은 난류이다.