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1[7급 국가직 수리수문학] 24년 1회차
폭이 10 m, 수심이 2 m인 직사각형 단면 하천의 유량이 5 m3/s일 때, 이 하천의 흐름상태를 바르게 분류한 것은? (단, 물의 동점성계수는 1.0 ×10−6\times 10^{-6} m2/s이다)
1
난류, 상류
2
난류, 사류
3
층류, 상류
4
층류, 사류
해설

이 하천의 흐름은 난류이면서 상류이다.

층류·난류는 레이놀즈 수, 상류·사류는 프루드 수로 판별한다.
V=510×2=0.25 m/s, R=2010+2×2≈1.43 mV=\dfrac{5}{10\times2}=0.25\ \mathrm{m/s},\ R=\dfrac{20}{10+2\times2}\approx1.43\ \mathrm{m}

Re=VRν=0.25×1.431.0×10−6≈3.6×105Re=\dfrac{VR}{\nu}=\dfrac{0.25\times1.43}{1.0\times10^{-6}}\approx3.6\times10^{5}로 개수로 층류 한계를 훨씬 넘어 난류다.
Fr=Vgh=0.259.8×2≈0.06<1Fr=\dfrac{V}{\sqrt{gh}}=\dfrac{0.25}{\sqrt{9.8\times2}}\approx0.06\lt 1이므로 상류다.

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