반지름 3cm, 길이 15m, 관마찰계수 0.025인 수평원관 속을 물… | [일반기계기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 1회차

반지름 3cm, 길이 15m, 관마찰계수 0.025인 수평원관 속을 물이 난류로 흐를 때 관 출구와 입구의 압력차가 9800Pa이면 유량은?

5.0m³/s

5.0L/s

5.0cm³/s

0.5L/s

해설

유량은 압력차로 손실수두를 구한 뒤 관마찰 공식으로 유속을 얻어 계산하며 약 5.0L/s이다.
손실수두는  $h_f=\dfrac{\Delta P}{\rho g}=\dfrac{9800}{1000 \times 9.8} \approx 1.0\mathrm{m}$ 이고, 관지름은  $D=0.06\mathrm{m}$ 이다.
 $h_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}$ 에서  $V \approx 1.77\mathrm{m/s}$ 가 나오며, 유량은  $Q=VA \approx 5.0\times10^{-3}\mathrm{m^3/s} = 5.0\mathrm{L/s}$ 이다.

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