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그림과 같은 단순 피토관에서 물의 유속(m/s)은? | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 20년 1회차
그림과 같은 단순 피토관에서 물의 유속(m/s)은?
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해설

그림의 단순 피토관에서 수면보다 관 속 물기둥이 0.25m 더 높이 올라와 있고, 수면에서 피토관 입구(유동 중심선)까지의 깊이는 0.45m로 표시되어 있다.

피토관은 흐름을 정지시켜 속도수두를 압력수두로 변환하므로, 관 안팎 수면의 높이차가 곧 속도수두이다. 즉 V22g=0.25m\frac{V^2}{2g} = 0.25\,\mathrm{m}이다.

따라서 V=2gh=2×9.8×0.25=4.92.21m/sV = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.25} = \sqrt{4.9} \approx 2.21\,\mathrm{m/s}이다.

여기서 0.45m는 유속과 무관한 값이다. 정압 수두는 양쪽에 똑같이 작용해 상쇄되므로, 오직 두 수면의 높이차만 유속을 결정한다.

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