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밀도 890 kg/m3, 점성계수 2.3 kg/(m·s)인 오일이 지름… | [일반기계기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 22년 1회차
밀도 890 kg/m3, 점성계수 2.3 kg/(m·s)인 오일이 지름 40cm, 길이 100m인 수평 원관 내를 평균속도 0.5 m/s로 흐른다. 입구의 영향을 무시하고 압력강하를 이길 수 있는 펌프 소요동력은 약 몇 kW 인가?
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0.58
2
1.45
3
2.90
4
3.63
해설

이 배관에서 소요되는 펌프 동력은 약 1.45 kW이다.

레이놀즈수는 Re=ρVDμ=890×0.5×0.42.377Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{890\times0.5\times0.4}{2.3}\approx77층류이므로 압력강하는 하겐-푸아죄유 식 ΔP=32μLVD2\Delta P=\dfrac{32\mu LV}{D^2}로 구한다.

ΔP=32×2.3×100×0.50.4223,000 Pa\Delta P = \dfrac{32\times2.3\times100\times0.5}{0.4^2}\approx23{,}000\ \mathrm{Pa}이고, 유량 Q=VπD240.0628 m3/sQ=V\dfrac{\pi D^2}{4}\approx0.0628\ \mathrm{m^3/s}이므로 P=ΔP×Q1.45 kWP=\Delta P\times Q \approx 1.45\ \mathrm{kW}이다.

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