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안지름이 19mm인 소화용 노즐의 선단에서 물이 12m/s의 속도로 방… | [소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차

안지름이 19mm인 소화용 노즐의 선단에서 물이 12m/s의 속도로 방사되고 있다. 이때 노즐 선단에서의 방사압력은 약 몇 kPa인가? (단, 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)

1

7.4

2

72

3

144

4

706

해설

노즐 선단에서 물이 가지는 속도수두를 압력으로 환산한 값이 방사압력이므로 P=ρV22P=\dfrac{\rho V^{2}}{2} 로 구한다.

물의 밀도 ρ=1000 kg/m3\rho=1000\,\text{kg/m}^{3} , 방사속도 V=12 m/sV=12\,\text{m/s} 를 대입하면 P=1000×1222=72,000 Pa=72 kPaP=\dfrac{1000\times 12^{2}}{2}=72{,}000\,\text{Pa}=72\,\text{kPa} 이다.

속도수두로 검산하면 V22g=1222×9.8=7.35 m\dfrac{V^{2}}{2g}=\dfrac{12^{2}}{2\times 9.8}=7.35\,\text{m} 이고, 여기에 물의 비중량 γ=9800 N/m3\gamma=9800\,\text{N/m}^{3} 를 곱하면 7.35×9800≈72,000 Pa7.35\times 9800\approx 72{,}000\,\text{Pa} 로 같은 값이 나온다.

안지름 19mm는 방사량 Q=AVQ=AV 를 구할 때 쓰이는 값이며 방사압력 계산에는 관여하지 않는다. 계수 12\dfrac{1}{2} 을 빠뜨리면 144kPa, 밀도 자리에 비중량 9800을 대입하면 약 706kPa, 속도수두 7.35m를 그대로 압력값으로 옮기면 7.4kPa가 되므로 구분해야 한다.

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