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1[정수시설운영관리사 2급 1차] 25년 2회차
원형관 내의 흐름상태를 판단하기 위한 레이놀즈 수(Re)의 산출식으로 옳은 것은? (단, R은 경심, D는 관의 직경, V는 유속, μ는 점성계수, ν는 동점성계수, ρ는 밀도이다.)
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해설

원형관에서는 경심 R가 관 직경 D의 1/4이므로 레이놀즈 수는 Re=4RVνRe=\dfrac{4RV}{\nu} 로 나타낸다.

관이 만수로 흐를 때 경심은 R=AP=πD2/4πD=D4R=\dfrac{A}{P}=\dfrac{\pi D^2/4}{\pi D}=\dfrac{D}{4} 이어서 D=4RD=4R 이고, 이를 정의식 Re=DVν=DVρμRe=\dfrac{DV}{\nu}=\dfrac{DV\rho}{\mu} 에 대입하면 위 식이 나온다.

  • 동점성계수 ν\nu 로 나누면서 밀도 ρ\rho 까지 곱한 식은 무차원이 되지 않는다.
  • 점성계수 μ\mu 를 분자에, 밀도 ρ\rho 를 분모에 둔 식은 Re의 정의와 분자·분모가 뒤바뀐 것이다.
  • 경심을 쓰면서 4를 분모에 둔 식은 D=4RD=4R 관계와 어긋난다.

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