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1[정수시설운영관리사 1급 1차] 22년 1회차

그림과 같이 두 수조에 지름(D) 250mm, 길이(L) 200m인 단일 직선관로가 연결되어 있다. 관의 마찰손실계수가 0.03, 두 수조의 수면차(H)가 4m, 미소손실계수의 합이 1.5 일 때, 흐르는 유량(m³/s)은 약 얼마인가?

0.056

0.066

0.076

0.086

해설

마찰손실과 미소손실의 합이 두 수조의 수면차 4m와 같다고 두면 유량은 약 0.086 ㎥/s다.
그림은 수면차 H인 두 수조를 지름 D, 길이 L의 단일 직선관로가 잇는 형태이므로 에너지식은  $H=\left(f\dfrac{L}{D}+\sum K\right)\dfrac{V^{2}}{2g}$ 가 된다.
마찰항은  $f\dfrac{L}{D}=0.03\times\dfrac{200}{0.25}=24$ 이므로  $4=(24+1.5)\dfrac{V^{2}}{2\times9.8}$ , 즉  $V^{2}=\dfrac{4\times19.6}{25.5}=3.08$ 에서  $V=1.75\,\mathrm{m/s}$ 다.
관 단면적은  $A=\dfrac{\pi\times0.25^{2}}{4}=0.0491\,\mathrm{m^2}$ 이므로  $Q=AV=0.0491\times1.75\fallingdotseq0.086\,\mathrm{m^3/s}$ 가 된다.

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