일반기계기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2015년05월31일 58번

[기계유체역학]
안지름 0.1m인 파이프 내를 평균 유속 5m/s로 어떤 액체가 흐르고 있다. 길이 100m 사이의 손실수두는 약 몇 m인가? (단, 관내의 흐름으로 레이놀즈수는 1000 이다.)

  • ① 81.6
  • ② 50
  • ③ 40
  • ④ 16.32
(정답률: 56%)

문제 해설

손실수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

$h_L = f frac{L}{D} frac{v^2}{2g}$

여기서, f는 파이프의 마찰계수, L은 파이프의 길이, D는 파이프의 직경, v는 유속, g는 중력가속도이다.

레이놀즈수가 1000이므로, 파이프 내의 유동은 정상유동이다. 따라서, Darcy-Weisbach 방정식을 사용하여 마찰계수를 계산할 수 있다.

$f = frac{64}{Re}$

여기서, Re는 레이놀즈수이다.

따라서,

$f = frac{64}{1000} = 0.064$

이다.

이제 손실수두를 계산하면,

$h_L = 0.064 times frac{100}{0.1} times frac{5^2}{2 times 9.81} = 81.6$

따라서, 정답은 "81.6"이다.

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