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정상상태의 원형 관의 유동에서 주 손실에 의한 압력강하(△P)는 어떻게… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 20년 2회차
정상상태의 원형 관의 유동에서 주 손실에 의한 압력강하(△P)는 어떻게 나타내는가? (단, V는 평균속도, D는 관 직경, L은 관 길이, f는 마찰계수, ρ는 유체의 밀도, γ는 비중량이다.)
1
ρfLDV22\rho f \dfrac{L}{D} \dfrac{V^2}{2}
2
ρfDLV22\rho f \dfrac{D}{L}\dfrac{V^{2}}{2}
3
γfLDV22\gamma f \dfrac{L}{D} \dfrac{V^2}{2}
4
γfDLV22\gamma f \dfrac{D}{L} \dfrac{V^2}{2}
해설

원형 관 내 정상유동에서 마찰에 의한 주손실 수두는 달시-바이스바흐 식으로 hL=fLDV22gh_L = f \dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}로 표현된다.

이 수두에 비중량 γ\gamma를 곱하면 압력강하가 되는데, γ=ρg\gamma = \rho g이므로 중력가속도 gg가 상쇄되어 압력강하는 밀도 ρ\rho를 사용해 ΔP=ρfLDV22\Delta P = \rho f \dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2}로 나타낼 수 있다.

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