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1[소방설비기사(기계) 필기] 19년 1회차

비중이 0.877인 기름이 단면적이 변하는 원관을 흐르고 있으며 체적유량은 $0.146m^3$ /s이다. A점에서는 안지름이 150mm, 압력이 91kPa이고, B점에서는 안지름이 450mm, 압력이 60.3kPa이다. 또한 B점은 A점보다 3.66m 높은 곳에 위치한다. 기름이 A점에서 B점까지 흐르는 동안의 손실수두는 약 몇 m인가? (단, 물의 비중량은 $9810N/m^3$ 이다.)

10.7

3.3

14.1

7.2

해설

A점에서 B점까지의 손실수두는 약 3.3 m이다.
유속은  $V_A=\dfrac{0.146}{\frac{\pi}{4}(0.15)^2}=8.26$  m/s,  $V_B=\dfrac{0.146}{\frac{\pi}{4}(0.45)^2}=0.918$  m/s이고 기름의 비중량은  $\gamma=0.877\times9{,}810=8{,}603$  N/m³이다.
손실수두를 포함한 베르누이 식에서
 $h_L=\dfrac{P_A-P_B}{\gamma}+\dfrac{V_A^2-V_B^2}{2g}+(z_A-z_B)$ 
 $=\dfrac{30{,}700}{8{,}603}+\dfrac{8.26^2-0.918^2}{2\times9.8}-3.66=3.57+3.44-3.66\approx3.3$  m.

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