안지름이 50cm인 원관에 물이 2m/s의 속도로 흐르고 있다. 역학적… | [일반기계기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 18년 3회차

안지름이 50cm인 원관에 물이 2m/s의 속도로 흐르고 있다. 역학적 상사를 위해 관성력과 점성력만을 고려하여 1/5로 축소된 모형에서 같은 물로 실험할 경우 모형에서의 유량은 약 몇 L/s인가? (단, 물의 동점성계수는 1×10^-⁶m²/s이다.)

해설

모형에서의 유량은 약 79L/s이다.
관성력과 점성력만 고려하고 같은 유체로 실험하므로 레이놀즈수 상사를 만족해야 하며,  $V_mD_m=V_pD_p$ 에서 축척비 1/5을 적용하면  $V_m=V_p\times5=2\times5=10\ \mathrm{m/s}$ ,  $D_m=0.5/5=0.1\ \mathrm{m}$ 이다.
유량은  $Q_m=V_m\cdot\dfrac{\pi D_m^2}{4}=10\times\dfrac{\pi\times0.1^2}{4}\approx0.0785\ \mathrm{m^3/s}\approx79\ \mathrm{L/s}$ 이다.

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