37.배관 속에 흐르는 유체의 마찰저항에 관한 설명으로 옳은 것은?

① 배관의 내경이 커질수록 작아진다.

정답: O

옳다. 배관의 내경이 커질수록 마찰저항은 작아진다. 다르시-바이스바흐 식 Δp = λ · (L/d) · (ρv²/2) 에서 d(내경)만 분모에 있다. 게다가 유량이 같다면 속도 v가 d²에 반비례해 v²이 d⁴에 반비례하므로, 실제로는 대략 1/d⁵로 급격히 준다 — 관을 2배 굵히면 저항은 약 32분의 1이다. 배관 한 치수를 키우는 것이 펌프를 키우는 것보다 나은 까닭이 여기 있다. 다만 관이 굵어지면 재료비와 자리가 늘고 유속이 너무 느려지면 관 안에 침전물이 가라앉는다. 그래서 실무에서는 유속 초당 2미터 안팎을 겨냥해 관경을 고른다.

② 유체의 밀도가 커질수록 작아진다.

정답: X

밀도(ρ)에 비례하므로 커질수록 저항도 커진다.

③ 유체의 속도가 커질수록 작아진다.

정답: X

속도의 제곱(v²)에 비례하므로 커질수록 저항이 급격히 커진다. 속도가 2배면 저항은 4배다.

④ 배관의 길이가 길어질수록 작아진다.

정답: X

길이(L)에 비례하므로 길어질수록 커진다.

⑤ 배관의 마찰손실계수가 커질수록 작아진다.

정답: X

마찰손실계수(λ)에 비례하므로 커질수록 커진다.