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1[소방설비기사(기계) 필기] 16년 1회차

어떤 밸브가 장치된 지름  $20$  [cm]인 원관에  $4$  [°C]의 물이  $2$  [m/s]의 평균속도로 흐르고 있다. 밸브와 앞과 뒤에서의 압력차이가  $7.6$  [kPa]일 때, 이 밸브의 부차적 손실계수  $K$ 와 등가길이  $L_e$ 은? (단, 관의 마찰계수는  $0.02$ 이다.)

 $K=7.6$ ,  $L_e=38$  [m]

 $K=3.8$ ,  $L_e=38$  [m]

 $K=38$ ,  $L_e=7.6$  [m]

 $K=38$ ,  $L_e=3.8$  [m]

해설

이 밸브의 부차적 손실계수와 등가길이는  $K=3.8$  ,  $L_e=38$  m이다.
부차적 손실은  $h_L=K\dfrac{V^2}{2g}=\dfrac{\Delta p}{\gamma}$  로 표현된다.
 $h_L=\dfrac{7.6\times10^3}{9800}=0.776$  m,  $\dfrac{V^2}{2g}=\dfrac{2^2}{2\times9.8}=0.204$  m이므로
 $K=\dfrac{0.776}{0.204}\approx3.8$ 
등가길이는  $K\dfrac{V^2}{2g}=f\dfrac{L_e}{d}\dfrac{V^2}{2g}$  에서
 $L_e=\dfrac{Kd}{f}=\dfrac{3.8\times0.2}{0.02}=38$  m

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