길이가 400 [m]이고 유동단면이 20 [cm] x 30 [cm]인 직사각형 관에 상세 페이지

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1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 1회차

길이가 400 [m]이고 유동단면이 20 [cm] x 30 [cm]인 직사각형 관에 물이 가득 차서 평균속도 3 [m/s]로 흐르고 있다. 이 때 손실수두는 약 몇 [m]인가? (단, 관마찰계수는 0.01이다.)

9.52

2.38

4.76

7.65

해설

비원형 관은 수력직경  $D_h=\dfrac{4A}{P}$ 를 쓴다. 단면  $A=0.2\times0.3=0.06$  m², 둘레  $P=2(0.2+0.3)=1.0$  m이므로  $D_h=\dfrac{4\times0.06}{1.0}=0.24$  m이다.
달시-바이스바흐 식  $h_L=f\dfrac{L}{D_h}\dfrac{V^2}{2g}$ 에 대입하면
 $h_L=0.01\times\dfrac{400}{0.24}\times\dfrac{3^2}{2\times9.8}\approx7.65$  m이다. 따라서 ④ 7.65가 정답이다.

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