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1[건설기계설비기사 필기] 17년 2회차

밀도 890kg/m3, 점성계수 2.3kg/(m·s)인 오일이 지름 40cm, 길이 100m인 수평 원관내를 평균속도 0.5m/s로 흐른다. 입구의 영향을 무시하고 압력강하를 이길 수 있는 펌프 소요동력은 약 몇 kW인가?

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해설

레이놀즈수를 먼저 확인하면  $Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{890\times0.5\times0.4}{2.3}\approx77$ 로 층류이므로 하겐-푸아죄유 식을 쓸 수 있다.
압력강하는  $\Delta P = \dfrac{32\mu LV}{D^2} = \dfrac{32\times2.3\times100\times0.5}{0.4^2} \approx 23000\ \mathrm{Pa}$ 이다.
유량은  $Q=\dfrac{\pi}{4}D^2 V \approx 0.0628\ \mathrm{m^3/s}$ 이므로, 소요동력은  $P=\Delta P \times Q \approx 23000\times0.0628 \approx 1.45\ \mathrm{kW}$ 이다.

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