지름이 150mm, 길이 800m의 수평관에 밀도 950kg/m 3 , 점성계수 0.75kg/(m∙s)인 기름이 0.01m 3 /s의 유량으로 흐르고 있다 이 기름을 수송하는데 필요한 동력은 몇 kW인가?

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지름이 150mm, 길이 800m의 수평관에 밀도 950kg/m3, 점… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 3회차

지름이 150mm, 길이 800m의 수평관에 밀도 950kg/m³, 점성계수 0.75kg/(m∙s)인 기름이 0.01m³/s의 유량으로 흐르고 있다 이 기름을 수송하는데 필요한 동력은 몇 kW인가?

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해설

먼저 유동 상태를 확인하면, 평균속도는  $V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{0.01}{\pi\times0.075^2}\approx0.566\,\text{m/s}$ 이고, 레이놀즈수는  $Re=\dfrac{\rho V D}{\mu}=\dfrac{950\times0.566\times0.15}{0.75}\approx107$ 로 층류이다.
층류이므로 하겐-푸아죄유 식  $\Delta P=\dfrac{128\mu L Q}{\pi D^4}$ 을 쓰면  $\Delta P=\dfrac{128\times0.75\times800\times0.01}{\pi\times0.15^4}\approx482900\,\text{Pa}$ 이다.
필요 동력은  $P_w=\Delta P\times Q=482900\times0.01\approx4830\,\text{W}\approx4.83\,\text{kW}$ 로 계산된다.

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