5℃ 물(밀도 1000kg/m3, 점성계수 1.5×10-3kg/(m∙s… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 2회차

5℃ 물(밀도 1000kg/m³, 점성계수 1.5×10^-3kg/(m∙s)) 안지름 3mm, 길이 9m인 수평파이프 내부를 평균속도 0.9m/s로 흐르게 하는데 필요한 동력은 약 몇 W인가?

0.14

0.28

0.42

0.56

해설

이 파이프 흐름을 유지하는 데 필요한 동력은 약 0.28W이다.
레이놀즈수는  $Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{1000\times0.9\times0.003}{1.5\times10^{-3}}=1800$ 으로 층류이다.
층류이므로 압력손실은 하겐-푸아죄유식으로  $\Delta P=\dfrac{32\mu LV}{D^2}=43{,}200\ \mathrm{Pa}$ 이고, 유량은  $Q=\dfrac{\pi}{4}D^2V\approx6.36\times10^{-6}\ \mathrm{m^3/s}$ 이다.
동력은  $P_w=\Delta P \times Q \approx 43{,}200\times6.36\times10^{-6}\approx0.275\ \mathrm{W} \approx 0.28\ \mathrm{W}$ 이다.

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