원형 오리피스를 수면에서 10m 인 곳에 설치하여 매분 0.6m 3 의 물을 분출시킬 때 유량계수 0.6인 오리피스의 지름은 약 몇 cm인가?

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원형 오리피스를 수면에서 10m 인 곳에 설치하여 매분 0.6m3의 물… | [가스기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 21년 2회차

원형 오리피스를 수면에서 10m 인 곳에 설치하여 매분 0.6m³의 물을 분출시킬 때 유량계수 0.6인 오리피스의 지름은 약 몇 cm인가?

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해설

오리피스를 통한 유량은  $Q = C \cdot A \cdot \sqrt{2gh}$ 로 나타낼 수 있다. 여기서  $Q=0.6\,m^3/min = 0.01\,m^3/s$ ,  $C=0.6$ ,  $h=10\,m$ 이다.
 $\sqrt{2 \times 9.8 \times 10} = 14\,m/s$ 이므로 필요한 단면적은  $A = \dfrac{Q}{C\sqrt{2gh}} = \dfrac{0.01}{0.6\times14} \approx 1.19\times10^{-3}\,m^2$ 이다.
이로부터 지름은  $d = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} = \sqrt{\dfrac{4\times1.19\times10^{-3}}{3.14}} \approx 0.039\,m = 3.9\,cm$ 로 계산된다.

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