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기계적 에너지와 마찰손실을 고려하는 베르누이 정리에 관한 표현식은? (단, EP 상세 페이지

1[토목기사 필기] 17년 2회차
기계적 에너지와 마찰손실을 고려하는 베르누이 정리에 관한 표현식은? (단, EP 및 ET 는 각각 펌프 및 터빈에 의한 수두를 의미하며, 유체는 점1에서 점2로 흐른다.)
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v122g+p1r+z1=v222g+p2r+z2+Ep+Er+hL\dfrac{v_1^2}{2g}+\dfrac{p_1}{r}+z_1=\dfrac{v_2^2}{2g}+\dfrac{p_2}{r}+z_2+E_p+E_r+h_L
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v122g+p1r+z1=v222g+p2r+z2EpErhL\dfrac{v_1^2}{2g} + \dfrac{p_1}{r} + z_1 = \dfrac{v_2^2}{2g} + \dfrac{p_2}{r} + z_2 - E_p - E_r - h_L
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v122g+p1r+z1=v222g+p2r+z2Ep+Er+hL\dfrac{v_1^2}{2g} + \dfrac{p_1}{r} + z_1 = \dfrac{v_2^2}{2g} + \dfrac{p_2}{r} + z_2 - E_p + E_r + h_L
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v122g+p1r+z1=v222g+p2r+z2+EpEr+hL\dfrac{v_1^2}{2g} + \dfrac{p_1}{r} + z_1 = \dfrac{v_2^2}{2g} + \dfrac{p_2}{r} + z_2 + E_p - E_r + h_L
해설

마찰손실을 고려한 확장 베르누이 정리는 점1에서 점2로 흐르는 유체에 대해 펌프는 에너지를 더하고 터빈은 에너지를 빼며, 마찰손실은 우변에서 뺀다는 부호 규칙을 따른다. 기본 형태는 v122g+p1ρg+z1+EPET=v222g+p2ρg+z2+hL\dfrac{v_1^2}{2g} + \dfrac{p_1}{\rho g} + z_1 + E_P - E_T = \dfrac{v_2^2}{2g} + \dfrac{p_2}{\rho g} + z_2 + h_L이므로, 좌변으로 정리하면 v122g+p1ρg+z1=v222g+p2ρg+z2EP+ET+hL\dfrac{v_1^2}{2g} + \dfrac{p_1}{\rho g} + z_1 = \dfrac{v_2^2}{2g} + \dfrac{p_2}{\rho g} + z_2 - E_P + E_T + h_L이 된다. 문제에서 EPE_P가 펌프, ETE_T가 터빈 수두이므로, 펌프 항은 음의 부호로, 터빈 항은 양의 부호로 표현되며, 마찰손실 hLh_L우변에서 양의 부호로 나타난다.

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