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직경 10cm의 원형관로에 유체가 유량 0.5L/s 로 흐를 때, 에너… | [소방시설관리사 1차] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 25년 1회차
직경 10cm의 원형관로에 유체가 유량 0.5L/s 로 흐를 때, 에너지선의 경사(10-4 m/m)는 약 얼마인가? (단, 동점성 계수는 1.0×10-5 m2/s, 중력가속도는 9.81 m/s2 이다.)
1
2.08
2
3.26
3
20.8
4
32.6
해설

먼저 평균유속과 레이놀즈수로 흐름 상태를 확인한 뒤, 층류 마찰계수식으로 에너지선의 경사(동수경사)를 구한다.

A=πD24=7.854×103 m2, V=QA0.0637 m/sA = \dfrac{\pi D^2}{4} = 7.854\times10^{-3}\ \mathrm{m^2},\ V = \dfrac{Q}{A} \approx 0.0637\ \mathrm{m/s}
Re=VDν=0.0637×0.11.0×105637Re = \dfrac{VD}{\nu} = \dfrac{0.0637 \times 0.1}{1.0\times10^{-5}} \approx 637로 층류이다.

f=64Re0.1005,hfL=fV22gD2.08×104 m/mf = \dfrac{64}{Re} \approx 0.1005,\quad \dfrac{h_f}{L} = f\dfrac{V^2}{2gD} \approx 2.08\times10^{-4}\ \mathrm{m/m}로 에너지선의 경사가 계산된다.

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