물이 들어 있는 탱크에 수면으로부터 20m 깊이에 지름 50mm의 오리… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 2회차

물이 들어 있는 탱크에 수면으로부터 $20m$ 깊이에 지름 $50mm$ 의 오리피스가 있다. 이 오리피스에서 흘러나오는 유량 $(m^3/min)$ 은? (단, 탱크의 수면 높이는 일정하고 모든 손실은 무시한다.)

2.3

1.3

3.3

4.3

해설

오리피스에서 흘러나오는 유량은 약 2.3m³/min이다.
토리첼리 정리로 오리피스 유출속도는
 $V=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\times9.8\times20}=19.8$  m/s이다.
오리피스 단면적은
 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.05)^{2}=1.963\times10^{-3}$  m²이다.
따라서 유량은
 $Q=AV=1.963\times10^{-3}\times19.8\approx0.0389$  m³/s이고, 분당으로 환산하면
 $0.0389\times60\approx2.3$  m³/min이다.

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