점성을 지닌 액체가 지름 4mm의 수평으로 놓인 원통형 튜브를 12×1… | [일반기계기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 3회차

점성을 지닌 액체가 지름 4mm의 수평으로 놓인 원통형 튜브를 12×10^-6m³/s의 유량으로 흐르고 있다. 길이 1m에서의 압력손실은 약 몇 kPa인가? (단, 튜브의 입구로부터 충분히 멀리 떨어져 있어서 유체는 축방향으로만 흐르며 유체의 밀도는 1180kg/m³, 점성계수는 0.0045N·s/m²이다.)

7.59

8.59

9.59

10.59

해설

층류 원형관 흐름이므로 하겐-푸아죄유 식으로 압력손실을 구하면 약 8.59 kPa이다.
 $\Delta P=\dfrac{128\mu L Q}{\pi D^4}=\dfrac{128\times0.0045\times1\times12\times10^{-6}}{\pi\times(0.004)^4}\approx8.59\ \mathrm{kPa}$ 
평균유속으로 레이놀즈수를 확인하면 약 1000으로 층류(Re 2300 미만) 조건에 부합해 이 식을 적용할 수 있다.

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