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그림과 같이 비중 0.85인 기름이 흐르고 있는 개수로에 피토관을 설치… | [일반기계기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 3회차
그림과 같이 비중 0.85인 기름이 흐르고 있는 개수로에 피토관을 설치하였다. △h=30mm, h=100일 때 기름의 유속은 약 몇 m/s인가? (단, △h 부분에도 기름이 차있는 상태이다.)
문제 이미지
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0.767
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0.976
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1.59
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6.25
해설

피토관이 정압 수면보다 더 높이 올라간 높이 Δh가 곧 속도수두이므로, 기름의 유속은 약 0.767m/s이다.

그림에서 수로 수면(▽)과 같은 높이가 정압 기준선이고, 흐름을 정면으로 받는 피토관 안의 기름이 그보다 Δh=30mm 더 높이 서 있다. 두 관에 같은 기름이 들어 있으므로 이 높이차가 그대로 V2/2g가 된다.

V = √(2gΔh) = √(2 × 9.81 × 0.03) = √0.5886 = 0.767m/s

비중 0.85와 수심 h=100은 이 계산에 쓰이지 않는다. 같은 유체끼리의 높이차이므로 비중은 소거되고, 수심은 피토관이 놓인 위치를 나타낼 뿐 속도수두와 무관하기 때문이다.

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