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지름 5cm 의 관 속을 15cm/s 로 흐르던 물이 지름 10cm 로… | [가스기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 19년 2회차
지름 5cm 의 관 속을 15cm/s 로 흐르던 물이 지름 10cm 로 급격히 확대되는 관 속으로 흐른다. 이때 확대에 의한 마찰손실 계수는 얼마인가?
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0.25
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0.56
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0.65
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0.75
해설

관 지름이 급확대될 때의 마찰손실계수는 보르다-카르노(Borda-Carnot) 손실식에서 유도되며, 상류 단면적 A1A_1과 하류 단면적 A2A_2에 대해 K=(1A1A2)2K = \left(1 - \dfrac{A_1}{A_2}\right)^2로 나타낸다.

지름비가 5cm/10cm=0.5이므로 면적비는 A1A2=0.52=0.25\dfrac{A_1}{A_2} = 0.5^2 = 0.25이고, K=(10.25)2=0.56250.56K = (1-0.25)^2 = 0.5625 \approx 0.56으로 계산되어 등록된 정답과 일치한다.

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