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1[정수시설운영관리사 1급 1차] 23년 2회차
그림과 같이 수조의 측벽에 설치된 직경 10cm의 오리피스를 통하여 물이 분출 될 때, 분출되는 유량(L/s)은 약 얼마인가? (단, 수조 내 수심은 일정하게 유지되며, 손실은 무시한다.)
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해설

오리피스 중심까지의 수두가 3m이므로 분출유량은 약 60L/s이다.

그림은 수위가 일정하게 유지되는 수조의 측벽 아래쪽에 오리피스가 뚫려 물이 옆으로 분출되는 모습이며, 수면에서 오리피스 중심까지의 깊이가 3m로 표시되어 있다.

토리첼리 식으로 유속을 구하면 V=2gh=2×9.81×3=7.67 m/sV = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 9.81 \times 3} = 7.67\,\mathrm{m/s}이다.
오리피스 단면적은 A=π(0.1)24=7.854×10−3 m2A = \dfrac{\pi (0.1)^2}{4} = 7.854 \times 10^{-3}\,\mathrm{m^2}이다.
따라서 Q=AV=7.854×10−3×7.67=0.0602 m3/sQ = AV = 7.854 \times 10^{-3} \times 7.67 = 0.0602\,\mathrm{m^3/s}, 즉 약 60.2L/s가 된다.

손실을 무시하라고 했으므로 유량계수를 따로 곱하지 않으며, m3/s\mathrm{m^3/s}에 1,000을 곱해 L/s로 바꾸는 단위 환산을 빠뜨리면 자릿수가 어긋난다.

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