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1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 2회차

그림과 같이 물이 수조에 연결된 원형 파이프를 통해 분출하고 있다. 수면과 파이프의 출구 사이에 총 손실수두가 200mm이라고 할 때 파이프에서의 방출유량은 약 몇 $m^3/s$ 인가? (단, 수면 높이의 변화 속도는 무시한다.)

0.285

0.315

0.305

0.295

해설

파이프에서의 방출유량은 약 0.305 m³/s이다.
수면(1)과 출구(2)에 손실을 포함한 베르누이식을 적용하면  $H = \dfrac{V^2}{2g} + h_L$  이므로  $V = \sqrt{2g(H - h_L)}$  이다.
낙차  $H = 5$  m, 총 손실수두  $h_L = 0.2$  m 이므로  $V = \sqrt{2 \times 9.8 \times (5 - 0.2)} = \sqrt{94.08} \approx 9.70$  m/s
관 지름이 20cm 이므로 단면적은  $A = \dfrac{\pi \times 0.2^2}{4} = 0.0314$  m²
 $Q = AV = 0.0314 \times 9.70 \approx 0.305$  m³/s

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