어느 유체가 배관 내의 층류로 흐르고 있다. 지름은100mm이며, 동점성계수가 1.3×10 -3 cm 2 /s인 유체로서 층류로 흐를 수 있는 최대유량은 약 얼마인가? (단, 임계레이놀즈수는 2,100이다.)

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어느 유체가 배관 내의 층류로 흐르고 있다. 지름은100mm이며, 동점… | [소방시설관리사 1차] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 10년 1회차

어느 유체가 배관 내의 층류로 흐르고 있다. 지름은100mm이며, 동점성계수가 1.3×10^-3cm²/s인 유체로서 층류로 흐를 수 있는 최대유량은 약 얼마인가? (단, 임계레이놀즈수는 2,100이다.)

21.44cm³/s

214.4cm³/s

21.44m³/s

2.144m³/s

해설

배관 내 흐름이 층류를 유지할 수 있는 최대유속은 임계레이놀즈수를 이용한  $V=\dfrac{Re\,\nu}{d}$ 로 구한다.
동점성계수를 단위 환산하면  $\nu=1.3\times10^{-3}\,\mathrm{cm^2/s}=1.3\times10^{-7}\,\mathrm{m^2/s}$ 이므로,
 $V=\dfrac{2100\times1.3\times10^{-7}}{0.1}\approx2.73\times10^{-3}\,\mathrm{m/s}$ 가 된다.
이때 최대유량은  $Q=VA=2.73\times10^{-3}\times\dfrac{\pi}{4}\times(0.1)^2\approx2.144\times10^{-5}\,\mathrm{m^3/s}=21.44\,\mathrm{cm^3/s}$ 이다.

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