0.002m3/s 의 유량으로 지름 4cm, 길이 10m인 수평 원관 … | [건설기계설비기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

원관 내 점성 유동의 압력 손실은 Hagen-Poiseuille 공식 또는 Darcy-Weisbach 공식으로 구한다.
먼저 유속을 구하면
$v = \frac{Q}{A} = \frac{0.002}{\pi(0.02)^2} = \frac{0.002}{0.001257} = 1.592 \text{ m/s}$
레이놀즈 수는
$Re = \frac{\rho vD}{\mu} = \frac{0.85 \times 1000 \times 1.592 \times 0.04}{0.056} = \frac{54.128}{0.056} = 966$
으로 층류(Re < 2300)이다.
층류에서 마찰계수는 $f = \frac{64}{Re} = \frac{64}{966} = 0.06627$이다. Darcy-Weisbach 공식으로 압력 손실을 구하면
$\Delta P = f \times \frac{L}{D} \times \frac{\rho v^2}{2} = 0.06627 \times \frac{10}{0.04} \times \frac{850 \times (1.592)^2}{2} = 0.06627 \times 250 \times 1075.72 = 17,800 \text{ Pa} =$이다.