그림과 같이 안쪽원의 지름이 D1, 바깥쪽의 원의 지름이 D2인 두 개… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림에서 유체가 흐르는 곳은 안쪽 원과 바깥쪽 원 사이의 빗금 친 고리 모양 단면입니다. 안지름이 $D_1$, 바깥지름이 $D_2$인 동심원 환상 단면이므로, 유동 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}\left(D_2^{2}-D_1^{2}\right)$입니다.
접수길이(윤변)는 유체가 벽에 닿는 둘레 전부이므로 바깥 원과 안쪽 원의 원주를 모두 더한 $P=\pi D_2+\pi D_1=\pi(D_2+D_1)$이 됩니다.
수력지름은 $D_h=\dfrac{4A}{P}$이므로 $D_h=\dfrac{4\cdot\frac{\pi}{4}(D_2^{2}-D_1^{2})}{\pi(D_2+D_1)}=\dfrac{(D_2+D_1)(D_2-D_1)}{D_2+D_1}=\mathbf{D_2-D_1}$입니다. 즉 환상 단면의 수력지름은 두 지름의 차, 곧 고리 간극의 2배와 같습니다.