원형관의 직경이 200 mm, 길이가 1,000 m인 관수로의 입구와 출구의 압력차가 0.1 kgf/cm 2 일 때 유속(m/s)은 약 얼마인가? (단, 중력가속도는 9.8 m/s 2 , 마찰손 실계수는 0.03, 기타 손실은 무시한다.)

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1[정수시설운영관리사 1급 1차] 24년 2회차

원형관의 직경이 200 mm, 길이가 1,000 m인 관수로의 입구와 출구의 압력차가 0.1 kgf/cm²일 때 유속(m/s)은 약 얼마인가? (단, 중력가속도는 9.8 m/s², 마찰손 실계수는 0.03, 기타 손실은 무시한다.)

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해설

Darcy-Weisbach 손실수두 식  $h_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}$ 을 이용해 유속을 구한다.
압력차를 수두로 환산하면  $h_f = \dfrac{\Delta p}{\gamma} = \dfrac{0.1\times10^4\ \mathrm{kgf/m^2}}{1000\ \mathrm{kgf/m^3}} = 1\ \mathrm{m}$ 이다.
 $1 = 0.03 \times \dfrac{1000}{0.2} \times \dfrac{V^2}{2\times9.8}$ 을 풀면  $V^2 \approx 0.131$ ,  $V \approx 0.36\ \mathrm{m/s}$ 가 된다.

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