수평 배관 설비에서 상류 지점인 A지점의 배관을 조사해 보니 지름 10… | [소방설비기사(기계) 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 1회차

수평 배관 설비에서 상류 지점인 A지점의 배관을 조사해 보니 지름 100mm, 압력 0.45MPa, 평균 유속 1m/s이었다. 또, 하류의 B지점을 조사해 보니 지름 50mm, 압력 0.4MPa이었다면 두 지점 사이의 손실 수두는 약 몇 m인가? (단, 배관 내 유체의 비중은 1이다.)

4.95

8.67

5.87

4.34

해설

두 지점 사이의 손실 수두는 약 4.34 m이다.
연속방정식으로 B점 유속을 구하면
 $V_B = V_A \left(\dfrac{D_A}{D_B}\right)^2 = 1 \times \left(\dfrac{100}{50}\right)^2 = 4$  [m/s]
수평 배관이므로 위치수두가 같아 손실수두 포함 베르누이식은
 $h_L = \dfrac{P_A - P_B}{\gamma} + \dfrac{V_A^2 - V_B^2}{2g}$ 
대입하면
 $h_L = \dfrac{450 - 400}{9.8} + \dfrac{1^2 - 4^2}{2 \times 9.8} = 5.10 - 0.77 \approx 4.34$  [m]

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