안지름 5cm, 길이 20m, 관마찰계수 0.02인 수평 원관 속을 난… | [건설기계설비기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 16년 2회차

안지름 5cm, 길이 20m, 관마찰계수 0.02인 수평 원관 속을 난류로 물이 흐른다. 관출구와 입구의 압력차가 20kPa 이면 유량은 약 몇 L/s인가?

4.4

6.3

8.2

10.8

해설

원관 내 유량은 달시-바이스바흐 방정식으로 압력차와 관계를 구한 뒤 유속을 산출해 구한다.
 $\Delta P = f\dfrac{L}{d}\cdot\dfrac{\rho V^2}{2}$ 에서  $V = \sqrt{\dfrac{2\Delta P \cdot d}{f L \rho}}$ 이다.
안지름 0.05m, 길이 20m, 마찰계수 0.02, 압력차 20kPa를 대입하면  $V \approx 2.24\text{m/s}$ 이고, 유량은  $Q = VA = 2.24 \times \dfrac{\pi}{4}(0.05)^2 \approx 4.4\text{L/s}$ 이다.

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