그림과 같이 수심 6 m의 수조에 직경 100 mm인 사이폰이 설치되어… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

수면에서 유출구까지의 낙차 6 m가 전부 속도수두로 바뀌므로 사이폰 유량은 약 0.085 m3/s이다.
그림에서 수조의 수심은 6 m이고 사이폰 관의 최하단인 유출구 B가 수조 바닥의 기준면과 같은 높이에 있으므로, 수면과 B 사이의 유효수두는 H = 6 m이다. B에서 정점 A까지의 높이 8 m는 정점에 걸리는 부압으로 사이폰이 작동할 수 있는지를 판단하는 값일 뿐, 유량 계산에는 들어가지 않는다.
에너지손실을 무시하면 유출속도는 토리첼리 식으로 구한다.
$V=\sqrt{2gH}=\sqrt{2\times 9.8\times 6}=10.84\ \mathrm{m/s}$
관 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^{2}=7.854\times 10^{-3}\ \mathrm{m^2}$
따라서 $Q=AV=7.854\times 10^{-3}\times 10.84=0.085\ \mathrm{m^3/s}$이다. 수두는 수면과 유출구의 높이차로만 정해진다는 점이 사이폰 문제의 핵심이다.