수면차가 25 m인 2개의 수조가 직경이 40 cm, 길이가 600 m인 관으로 연결되어 있다. 이 관을 통해 흐르는 유량(m 3 /sec)은 약 얼마인가? (단, 관로의 마찰손실계수는 0.02, 입구손실계수는 0.5, 출구손실계수는 1.0이며, 기타 미소손실은 무시한다.)

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수면차가 25 m인 2개의 수조가 직경이 40 cm, 길이가 600 m… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 1급 1차] 20년 1회차

수면차가 25 m인 2개의 수조가 직경이 40 cm, 길이가 600 m인 관으로 연결되어 있다. 이 관을 통해 흐르는 유량(m³/sec)은 약 얼마인가? (단, 관로의 마찰손실계수는 0.02, 입구손실계수는 0.5, 출구손실계수는 1.0이며, 기타 미소손실은 무시한다.)

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해설

손실수두는 마찰손실과 입구·출구 미소손실의 합으로 나타나며, 다음과 같이 유속에 대해 정리한다.
 $h=\left(f\dfrac{L}{D}+k_{e}+k_{o}\right)\dfrac{V^{2}}{2g}$ 
 $25=\left(0.02\times\dfrac{600}{0.4}+0.5+1.0\right)\dfrac{V^{2}}{2\times9.81}=31.5\times\dfrac{V^{2}}{19.62}$ 
 $V^{2}\approx15.57,\ V\approx3.95\ \mathrm{m/s}$ 
 $Q=V\times A=3.95\times\dfrac{\pi}{4}(0.4)^{2}\approx0.495\ \mathrm{m^{3}/s}$

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