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입구 단면적이 20cm2이고 출구 단면적이 10cm2인 노즐에서 물의 … | [일반기계기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 1회차
입구 단면적이 20cm2이고 출구 단면적이 10cm2인 노즐에서 물의 입구 속도가 1m/s일 때, 입구와 출구의 압력차이 P입구-P출구는 약 몇 kPa인가? (단, 노즐은 수평으로 놓여 있고 손실은 무시할 수 있다.)
1
-1.5
2
1.5
3
-2.0
4
2.0
해설

연속방정식과 베르누이 방정식을 적용하면 입구와 출구의 압력차는 약 1.5 kPa이다.

연속방정식 A1V1=A2V2A_1V_1=A_2V_2에서 V2=A1A2V1=2010×1=2 m/sV_2=\dfrac{A_1}{A_2}V_1=\dfrac{20}{10}\times1=2\ \mathrm{m/s}이다.

수평 노즐의 베르누이 방정식으로 p1p2=12ρ(V22V12)=12×1000×(2212)=1500 Pap_1-p_2=\dfrac{1}{2}\rho(V_2^2-V_1^2)=\dfrac{1}{2}\times1000\times(2^2-1^2)=1500\ \mathrm{Pa}, 즉 1.5 kPa이다.

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