문제 #44403

Question

평균유속이 5m/s인 원관에서 20kg/s의 물이 흐르도록 하려면 관의 지름은 약 몇 mm로 해야 하는가?

Accepted Answer

이 문제는 유체의 질량 유량, 속도, 그리고 관의 단면적 사이의 관계를 이용합니다. 핵심 개념은 질량 유량($\dot{m}$)은 밀도($ho$), 단면적($A$), 그리고 유속($v$)의 곱으로 표현된다는 것입니다. 즉, $\dot{m} = ho 	imes A 	imes v$ 입니다. 물의 밀도를 약 1000 kg/m³로 가정하고, 주어진 질량 유량(20 kg/s)과 평균 유속(5 m/s)을 이용하여 관의 단면적을 계산한 후, 이 단면적을 원의 면적 공식($A = \pi r^2 = \pi (d/2)^2$)에 대입하여 지름을 구할 수 있습니다. 계산 결과, 약 71mm의 지름이 필요함을 알 수 있습니다.

문제 1