비중이 0.85 이고 동점성계수가 3×10-4 m2/s 인 기름이 안지… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

원관 100m 길이에서의 수두손실은 약 24.9 m이다. 관 내 유동에서 수두손실을 구하기 위해 먼저 레이놀즈 수를 구해 유동 상태를 판정한다.
유속 $V = \frac{Q}{A} = \frac{20 \times 10^{-3}}{π(0.05)^2} = \frac{0.02}{0.00785} ≈ 2.55 \text{ m/s}$
레이놀즈 수 $Re = \frac{VD}{ν} = \frac{2.55 × 0.1}{3 × 10^{-4}} = \frac{0.255}{3 × 10^{-4}} = 850$
이므로 층류 상태다($Re < 2300$).
층류에서 마찰계수는 $f = \frac{64}{Re} = \frac{64}{850} ≈ 0.0753$이다. 다르시-바이스바흐 공식으로 수두손실을 계산하면
$h_f = f \frac{L}{D} \frac{V^2}{2g} = 0.0753 × \frac{100}{0.1} × \frac{(2.55)^2}{2 × 9.81} = 0.0753 × 1000 × \frac{6.50}{19.62} = 75.3 × 0.331 ≈ 24.9 \text{ m}$