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1[일반기계기사 필기] 21년 1회차

수평으로 놓은 지름 10cm, 길이 200m 인 파이프에 완전히 열린 글로브 밸브가 설치되어 있고, 흐르는 물의 평균속도는 2m/s 이다. 파이프의 관 마찰계수는 0.02이고, 전체 수두 손실이 10m 이면, 글로브 밸브의 손실계수는 약 얼마인가?

0.4

1.8

5.8

9.0

해설

전체 수두손실은 관마찰 손실과 밸브에 의한 부차손실의 합이므로, 이 관계에서 밸브의 손실계수를 역산한다.
속도수두는  $\dfrac{V^2}{2g} = \dfrac{2^2}{2\times9.81} \approx 0.204\mathrm{m}$ 이고, 관마찰 손실은  $f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.02\times\dfrac{200}{0.1}\times0.204 \approx 8.16\mathrm{m}$ 이다.
따라서 밸브 손실은  $10 - 8.16 = 1.84\mathrm{m}$ 이며, 손실계수는  $K = \dfrac{1.84}{0.204} \approx 9.0$ 으로 계산된다.

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