화공기술사 130회 3교시 1번

화학 공정(기체, 액체)를 배관(Pipe)을 통해서 이송할 경우에는 배관의 길이, 크기, 유체의 특성 등에 따라서 압력 강하 정도가 달라진다. 아래 매개 변수(Parameters)를 이용하여 다음을 답하시오.
D: 배관경, ρ: 밀도, L: 배관길이, Q: 유량, μ: 점도, f: Darcy마찰계수, u: 유속, g: 중력 가속도, Re: 레이놀즈수, P: 압력, M: 질량, V: 부피
(단, 일정 온도 및 일정 질량, 일정 거리 이송으로 가정)
(1) 비압축 유체(이상기체) 흐름에서 레이놀즈수에 대한 식을 쓰고, 일정 거리를 이송하는 경우 기체 유량이 일정할 때, 시발점의 공급 압력의 변화(증감)에 따른 레이놀즈수의 변화에 대해서 수식으로 설명하시오. (단, 밀도는 변화가 없다고 가정)
(2) 비압축 유체(액체)인 경우에 관내 압력강하(Pressure Drop)를 구하는 계산식을 쓰고, 배관경 변화로 인한 레이놀즈수, 유속 등에 따른 압력강하의 변화(증감)에 대하여 설명하시오.