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1[토목기사 필기] 21년 2회차
폭이 1m인 직사각형 수로에서 0.5m3/s의 유량이 80cm의 수심으로 흐르는 경우, 이 흐름을 가장 잘 나타낸 것은? (단, 동점성 계수는 0.012cm2/s, 한계수심은 29.5cm이다.)
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층류이며 상류
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층류이며 사류
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난류이며 상류
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난류이며 사류
해설

이 흐름은 난류이며 상류(常流)이다.

평균유속은 V=QA=0.51×0.8=0.625 m/sV = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{0.5}{1\times0.8} = 0.625\ \mathrm{m/s}이고, 동수반경은 R=AP=0.81+2×0.8≈0.308 mR = \dfrac{A}{P} = \dfrac{0.8}{1+2\times0.8} \approx 0.308\ \mathrm{m}이다.

동점성계수 0.012cm²/s는 1.2×10−6 m2/s1.2\times10^{-6}\ \mathrm{m^2/s}이므로, Re=VRν=0.625×0.3081.2×10−6≈1.6×105Re = \dfrac{VR}{\nu} = \dfrac{0.625\times0.308}{1.2\times10^{-6}} \approx 1.6\times10^{5}이다. 개수로에서는 동수반경 기준 레이놀즈수가 500을 넘으면 난류로 보므로 이 흐름은 난류이다.

또한 실제 수심 80cm가 한계수심 29.5cm보다 크므로, 흐름은 상류에 해당한다.

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