관수로 흐름의 특성과 해석방법에 대한 설명으로 옳은 것은? | [7급 국가직 수리수문학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 수리수문학] 21년 1회차

관수로 흐름의 특성과 해석방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

층류에서 마찰손실수두는 평균유속에 비례한다.

비원형단면에서 마찰손실은  $\mathrm{h_L} = \mathrm{f}\dfrac{\ell}{\mathrm{R_h}}\dfrac{\mathrm{V}^2}{2\mathrm{g}}$ 으로 구할 수 있다. (단, f: 마찰손실계수,  $\ell$ : 관길이, R_h: 동수반경, V: 평균유속, g: 중력가속도)

관수로 흐름이 층류일 때 발달거리 L = 0.6Re × d이다. (단, Re: Reynolds 수, d: 관경)

마찰계수는 단위면적당 마찰력을 나타내므로 응력과 차원이 같다.

해설

층류에서는 손실수두가 평균유속의 1제곱에 비례하므로 이 설명이 옳다.
Hagen-Poiseuille 식  $\mathrm{h_L} = \dfrac{32\mu\ell\mathrm{V}}{\gamma\mathrm{d}^2}$ 에서 V의 1제곱이 남는다(난류는 대략  $\mathrm{V}^2$ 에 비례).
비원형 단면은 관경 대신 4배 동수반경을 쓰므로 분모가  $4\mathrm{R_h}$ 여야 한다.
층류의 발달거리 계수는 약 0.06 수준으로 0.6보다 한 자릿수 작다.
마찰계수는 무차원 수이므로 응력과 차원이 다르다.

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