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1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 24-3/20-1
비중이  $0.85$ 이고 동점성계수가  $3 \times 10^{-4}$ m $^2$ /s인 기름이 직경  $10$ cm의 수평 원형관 내에  $20$ L/s으로 흐른다. 이 원형 관의  $100$ m 길이에서의 손실수두[m]은? (단, 정상 비압축성 유동이다)

49.8

82.2

25.0

6.6

해설

먼저 유속과 레이놀즈수를 구한다.  $A = \dfrac{\pi}{4}(0.1)^2 = 7.854 \times 10^{-3}$  m²,  $V = \dfrac{0.02}{7.854 \times 10^{-3}} = 2.546$  m/s이다.  $Re = \dfrac{VD}{\nu} = \dfrac{2.546 \times 0.1}{3 \times 10^{-4}} = 849$  로 2,100 미만이므로 층류이며,  $f = \dfrac{64}{Re} = 0.0754$  이다. 따라서  $h_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.0754 \times \dfrac{100}{0.1} \times \dfrac{2.546^2}{2 \times 9.8} = 24.9 \approx 25.0$  m이므로 손실수두는 약 25.0m이다.

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