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비중이 0.8인 오일을 직경이 10cm인 수평원관을 통하여 1km 떨어… | [일반기계기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 1회차
비중이 0.8인 오일을 직경이 10cm인 수평원관을 통하여 1km 떨어진 곳까지 수송하려고 한다. 유량이 0.02m3/s, 동점성계수가 2×10-4m2/s라면 관 1km에서의 손실 수두는 약 얼마인가?
1
33.2m
2
332m
3
16.6m
4
166m
해설

손실수두는 흐름이 층류임을 확인한 뒤 계산하며 약 166m이다.

유속은 V=QA=0.02π/4×0.122.55m/sV=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{0.02}{\pi/4 \times 0.1^2} \approx 2.55\mathrm{m/s}이고, 레이놀즈수는 Re=VDν1273Re=\dfrac{VD}{\nu} \approx 1273으로 층류이다.

층류 관마찰계수는 f=64Re0.0503f=\dfrac{64}{Re} \approx 0.0503이며, hf=fLDV22g166mh_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} \approx 166\mathrm{m}이다.

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