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지름이 10mm의 매끄러운 관을 통해서 유량 0.02L/s의 물이 흐를… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 2회차
지름이 10mm의 매끄러운 관을 통해서 유량 0.02L/s의 물이 흐를 때 길이 10m에 대한 압력손실은 약 몇 Pa인가? (단, 물의 동점성계수는 1.4×10-6m2/s이다.)
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1.140Pa
2
1.819Pa
3
1140Pa
4
1819Pa
해설

먼저 평균유속과 레이놀즈수로 유동 상태를 판별한 뒤 층류 마찰손실식으로 압력손실을 구한다.

단면적 A=π(0.01 m)24≈7.85×10−5 m2A=\dfrac{\pi (0.01\,\mathrm{m})^2}{4}\approx7.85\times10^{-5}\,\mathrm{m^2}이므로 유속은 V=QA≈0.255 m/sV=\dfrac{Q}{A}\approx0.255\,\mathrm{m/s}이다.

Re=VDν=0.255×0.011.4×10−6≈1819Re=\dfrac{VD}{\nu}=\dfrac{0.255\times0.01}{1.4\times10^{-6}}\approx1819로 층류이므로 마찰계수는 f=64Re≈0.0352f=\dfrac{64}{Re}\approx0.0352이다.

달시-바이스바흐식 ΔP=fLDρV22\Delta P=f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho V^2}{2}에 대입하면 ΔP≈1140 Pa\Delta P\approx1140\,\mathrm{Pa}이다.

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