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1[소방설비기사-기계] 알아두면 좋은 기출 · 과거 정규시험 2회 이상 (110)

출제 20-3/16-2

지름이 $400mm$ 인 베어링이 $400rpm$ 으로 회전하고 있을 때 마찰에 의한 손실동력 $(kW)$ 은? (단, 베어링과 축 사이에는 점성계수가 $0.049 N\cdot s/m^2$ 인 기름이 차 있다.)

15.6

15.1

17.3

16.3

해설

베어링 원주속도는  $u = \dfrac{\pi D N}{60} = \dfrac{\pi \times 0.4 \times 400}{60} = 8.378$  m/s이다. 뉴턴의 점성법칙으로 전단응력  $\tau = \mu \dfrac{u}{h} = 0.049 \times \dfrac{8.378}{0.00025} = 1{,}642$  N/m²이고, 접촉면적은  $A = \pi D L = \pi \times 0.4 \times 1 = 1.257$  m²이다. 마찰력  $F = \tau A = 2{,}064$  N, 손실동력  $P = F u = 2{,}064 \times 8.378 = 17{,}290$  W이다. 따라서 이 베어링의 마찰에 의한 손실동력은 약 17.3 kW이다.

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