안지름 100mm인 수평 원관에 목(throat) 안지름이 50mm인 … | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 2회차

안지름 100mm인 수평 원관에 목(throat) 안지름이 50mm인 벤투리미터가 설치되어 있다. 관 입구부와 목 부분의 압력차가 물기둥으로 2m일 때 목 부분에서의 유속은 약 몇 m/s인가? (단, 손실은 무시한다.)

5.11

6.26

8.85

6.47

해설

목 부분의 유속은 6.47 m/s이다.
연속방정식  $A_1V_1=A_2V_2$  에서
 $V_1=\left(\dfrac{50}{100}\right)^{2}V_2=0.25V_2$ 
손실을 무시한 베르누이식  $\dfrac{\Delta p}{\gamma}=\dfrac{V_2^{2}-V_1^{2}}{2g}$  에 대입하면
 $2=\dfrac{V_2^{2}(1-0.0625)}{2\times 9.8}$ 
 $V_2^{2}=\dfrac{2\times 19.6}{0.9375}=41.8$  ,  $V_2\fallingdotseq 6.47$  m/s
면적비를 무시하고  $V_2=\sqrt{2gh}$  로만 계산하면 6.26 m/s가 나오는데, 접근유속  $V_1$  을 반드시 고려해야 한다.

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