고도를 일정하게 두고 순항하는 소형 항공기의 피토정압관이 전압과 정압의… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차 기출문제 상세 페이지

유선을 따라 압력·속도·높이 항의 합이 보존된다는 관계를 쓰면, 흐름이 완전히 멎는 정체점에서는 속도수두가 통째로 압력으로 바뀐다. 높이차가 없으므로
$p_t-p_s=\tfrac{1}{2}\rho V^{2}$
이고, 속도만 남기면
$V=\sqrt{\dfrac{2(p_t-p_s)}{\rho}}=\sqrt{\dfrac{2\times 1{,}600}{0.8}}=\sqrt{4{,}000}=63.2$ m/s
다.
검산으로 $\tfrac{1}{2}\times 0.8\times 63.25^{2}\approx 1{,}600$ Pa 이 나와 읽어 낸 압력차와 맞아떨어진다. 항공기 속도계도, 소방 분야에서 방수압을 재는 피토게이지도 모두 이 관계에 기대고 있다.
관로 마찰을 다루는 달시-바이스바하식이나 하젠-윌리엄스식, 점성 효과까지 담아내는 나비에-스토크스식으로는 이 값을 곧장 얻지 못한다. 40.0은 계수 2와 밀도를 모두 빠뜨린 값, 44.7은 계수 2만 빠뜨린 값, 89.4는 밀도를 절반으로 잘못 본 값이다.