내경이 0.5m인 주철관에서 물이 400m를 흐르는 동안 발생한 손질수… | [소방시설관리사 1차] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[소방시설관리사 1차] 23년 1회차
내경이 0.5m인 주철관에서 물이 400m를 흐르는 동안 발생한 손질수두가 10m 이다. 이때 유량(m3/s)은 약 얼마인가? (단, Manning의 평균유속공식을 사용하며, 주철관의 조도계수는 0.015, π는 3.14이다.)
1
0.517
2
2.696
3
4.529
4
6.315
해설
Manning 공식은 V = (1/n)·R^(2/3)·I^(1/2)로 평균유속을 구하며, 경심 R은 원형관 만관 흐름에서 관지름의 1/4이다.
경심 R = 0.5m÷4 = 0.125m, 동수경사 I = 손실수두÷관길이 = 10m÷400m = 0.025이다.
이를 대입하면 V = (1/0.015)×0.125^(2/3)×0.025^(1/2) ≈ 66.67×0.25×0.158 ≈ 2.635m/s가 된다.유량 Q = V×A = 2.635m/s × (π/4×0.5²)m² ≈ 2.635×0.196 ≈ 0.517m³/s로 계산된다.
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