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그림에서 손실수두가 일 때 지름 0.1m의 관을 통과하는 유량은? (단… | [토목기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 19년 3회차
그림에서 손실수두가 문제 이미지 일 때 지름 0.1m의 관을 통과하는 유량은? (단, 수면은 일정하게 유지된다.)
문제 이미지
1
0.0399 m3/s
2
0.0426 m3/s
3
0.0798 m3/s
4
0.085 m3/s
해설

에너지 방정식에 손실수두를 포함하면
gh=V22g⋅g+3V22g⋅ggh = \dfrac{V^2}{2g} \cdot g + \dfrac{3V^2}{2g}\cdot g
형태가 되어
h=4V22gh = \dfrac{4V^2}{2g}
로 정리된다.

여기서 h=6m이므로
V=2gh4=2×9.8×64≈5.42 m/sV=\sqrt{\dfrac{2g h}{4}}=\sqrt{\dfrac{2\times9.8\times6}{4}}\approx5.42\,m/s.
관의 단면적은 A=π4(0.1)2=7.854×10−3 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^2=7.854\times10^{-3}\,m^2이므로 유량은
Q=AV=7.854×10−3×5.42≈0.0426 m3/sQ=AV=7.854\times10^{-3}\times5.42\approx0.0426\,m^3/s
로 0.0426 m³/s가 된다.

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