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Darcy-Weisbach의 마찰손실 공식으로부터 Chezy의 평균유속… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 1급 1차] 20년 2회차
Darcy-Weisbach의 마찰손실 공식으로부터 Chezy의 평균유속을 정의한 것으로 옳은 것은? (단, D는 원형관로의 직경, R은 경심, I는 동수경사이다.)
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해설

Darcy-Weisbach 식을 동수경사로 정리하면 Chezy 계수가 C=8gfC=\sqrt{\dfrac{8g}{f}}로 나오므로 V=8gf⋅RIV=\sqrt{\dfrac{8g}{f}}\cdot\sqrt{RI}가 옳은 형태다.

hL=fLDV22gh_L=f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}에서 동수경사는 I=hLL=fV22gDI=\dfrac{h_L}{L}=\dfrac{fV^2}{2gD}이고, 원형 만관에서 경심은 R=D4R=\dfrac{D}{4}이므로 D=4RD=4R을 넣는다.

I=fV28gR ⇒ V2=8gfRI ⇒ V=8gfRII=\dfrac{fV^2}{8gR}\ \Rightarrow\ V^2=\dfrac{8g}{f}RI\ \Rightarrow\ V=\sqrt{\dfrac{8g}{f}}\sqrt{RI}

이것이 Chezy 평균유속 공식 V=CRIV=C\sqrt{RI}이며, 마찰계수 f가 분모에 오고 근호 안에는 관경 D가 아니라 경심 R이 들어간다는 점이 판별의 열쇠다.

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