해설
유량 Q=1,500 L/min=0.025 m3/s, 단면적은 A1=4π(0.1)2=7.854×10−3 m², A2=4π(0.03)2=7.069×10−4 m²이므로 유속은 V1=3.183 m/s, V2=35.37 m/s이다.
마찰이 없으므로 베르누이식에서 호스 내 게이지압은 P1=2ρ(V22−V12)=21000(1250.9−10.13)=620,400 Pa이다.
검사체적(노즐)에 운동량방정식을 적용하면 플랜지에 작용하는 힘은 F=P1A1−ρQ(V2−V1)=620,400×7.854×10−3−1000×0.025×(35.37−3.183) =4872−805=4,067 N이다.
볼트가 4개이므로 1개당 44,067≈1,018 N, 즉 ① 1,018.4 N이다.