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1[가스기사 필기] 24년 1회차
다음 그림에서와 같이 관속으로 물이 흐르고 있다. A점과 B점에서의 유속은 몇 [m/s]인가? (단, uA : A점에서의 유속, uB : B점에서의 유속)
문제 이미지
1
uA = 2.045, uB = 1.022
2
uA = 2.045, uB = 0.511
3
uA = 7.919, uB = 1.980
4
uA = 3.960, uB = 1.980
해설

관 지름이 5 cm5\,\mathrm{cm}에서 10 cm10\,\mathrm{cm}로 커지므로 연속방정식에서 uB=uA(510)2=uA4u_B=u_A\left(\dfrac{5}{10}\right)^{2}=\dfrac{u_A}{4}이다.

두 지점의 압력수두가 각각 0.2 m0.2\,\mathrm{m}, 0.4 m0.4\,\mathrm{m}이므로
베르누이식 0.2+uA22g=0.4+uB22g0.2+\dfrac{u_A^{2}}{2g}=0.4+\dfrac{u_B^{2}}{2g}에 넣으면
uA2(1−116)=2×9.8×0.2u_A^{2}\left(1-\dfrac{1}{16}\right)=2\times 9.8\times 0.2가 된다.
따라서 uA=4.181=2.045 m/su_A=\sqrt{4.181}=2.045\,\mathrm{m/s}, uB=2.0454=0.511 m/su_B=\dfrac{2.045}{4}=0.511\,\mathrm{m/s}이다.

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