지름 10㎝인 원형관로를 통하여 0.2m 3 /s의 물이 수조에 유입된다. 이 경우 단면 급확대로 인한 손실수두(m)는 약 얼마인가? (단, π는 3.14이고, 중력가속도는 981㎝/s2이다.)

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지름 10㎝인 원형관로를 통하여 0.2m3/s의 물이 수조에 유입된다.… | [소방시설관리사 1차] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 21년 1회차

지름 10㎝인 원형관로를 통하여 0.2m³/s의 물이 수조에 유입된다. 이 경우 단면 급확대로 인한 손실수두(m)는 약 얼마인가? (단, π는 3.14이고, 중력가속도는 981㎝/s2이다.)

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해설

지름 10 cm인 관을 흐르던 물이 정지해 있는 수조로 유입되는 경우이므로, 급확대에 따른 손실수두는 관 내 유속의 속도수두 전체가 손실되는 출구손실로 계산한다.
관 내 유속은  $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{0.2\ \mathrm{m^3/s}}{\pi \times 0.05^2\ \mathrm{m^2}} \approx 25.48\ \mathrm{m/s}$ 이다.
손실수두는  $h_L = \dfrac{V^2}{2g} = \dfrac{25.48^2}{2 \times 9.81} \approx 33.09\ \mathrm{m}$ 로 계산된다.

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