소방유체역학소방설비기사(기계분야) · 2016년05월08일 · 39/80
39.지름이 400mm인 베어링이 400rpm 으로 회전하고 있을 때 마찰에 의한 손실동력은 약 몇 kW 인가? (단, 베어링과 축 사이에는 점성계수가 0.049 Nㆍs/m2인 기름이 차 있다.)
1
15.1
2
15.6
3
16.3
4
17.3정답
해설
동력 P[W] = Torque T[N/m] x 각속도 ω[rad/s] Torque T[N/m] = 힘 F[N] x 반경 r[m] = 전단응력 τ[N/m2] x 면적 A[m2] x 반경 r[m] = 점성계수 μ x ωr/t x 2πrL x r (∴ L : Bearing과 마주하는 부분의 축 길이= 1[m]) = μ x ωr^3 x 2πL/t = πμωL x d^3 / 4t (∴ r = 0.5d) ※ 전단응력은 점성계수에 각속도 아닌 (선)속도를 길이로 미분한 값을 곱한다는 것에 주의 P = T x ω = πμωL x d^3 / 4t x ω = π x 0.049 x (2π x 400/60)^2 x 1 x 0.4^3 / (4 x 0.00025) = 17286.34376 [N·m/s]