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그림과 같이 사이폰에 의해 용기 속의 물이 4.8m^3/min로 방출된… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차

그림과 같이 사이폰에 의해 용기 속의 물이 4.8m3/min4.8m^3/min로 방출된다면 전체 손실수두(m)(m)는 얼마인가? (단, 관 내 마찰은 무시한다.)
213ø 200 mm2 m1 m1 m

1

1.826

2

0.330

3

1.043

4

0.668

해설

전체 손실수두는 0.668 m이다.

유량과 단면적으로 유속과 속도수두를 구한다.
Q=4.8 m3/min=0.08 m3/sQ=4.8\,\text{m}^3/\text{min}=0.08\,\text{m}^3/\text{s} , A=π4(0.2)2=0.0314A=\dfrac{\pi}{4}(0.2)^2=0.0314 m²
V=0.080.0314=2.546V=\dfrac{0.08}{0.0314}=2.546 m/s
V22g=2.54622×9.8=0.330\dfrac{V^2}{2g}=\dfrac{2.546^2}{2\times 9.8}=0.330 m

수면(1)과 출구(3)에 베르누이식을 적용하면 두 점 모두 대기압·수면 속도 0이므로 아래와 같고, 수면에서 출구까지의 낙차는 1 m이다.
H=V22g+hLH=\dfrac{V^2}{2g}+h_L
hL=1−0.330=0.670h_L=1-0.330=0.670 m

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