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직경이 150mm이고 길이는 200m인 관에 2m/s의 평균유속으로 물… | [정수시설운영관리사 2급 1차] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 2급 1차] 25년 1회차
직경이 150mm이고 길이는 200m인 관에 2m/s의 평균유속으로 물이 흐를 때, 마찰손실수두가 8m이었다. 마찰손실계수와 마찰속도는 약 얼마인가? (단, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)
1
0.029, 0.12 m/s
2
0.044, 0.16 m/s
3
0.058, 0.20 m/s
4
0.116, 0.40 m/s
해설

마찰손실수두는 hf=fLDV22gh_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}로 구하며, D=0.15 mD=0.15\ \mathrm{m}, L=200 mL=200\ \mathrm{m}, V=2 m/sV=2\ \mathrm{m/s}, hf=8 mh_f=8\ \mathrm{m}를 대입하면 f=82000.15×222×9.8≈0.029f=\dfrac{8}{\dfrac{200}{0.15}\times\dfrac{2^2}{2\times9.8}}\approx 0.029이다.

마찰속도는 u∗=gRSu_* = \sqrt{gRS}이고 원형관 경심 R=D/4R=D/4, 동수경사 S=hf/LS=h_f/L이므로 u∗=9.8×0.154×8200≈0.12 m/su_*=\sqrt{9.8\times\dfrac{0.15}{4}\times\dfrac{8}{200}}\approx 0.12\ \mathrm{m/s}가 되어 마찰손실계수 0.029, 마찰속도 0.12m/s이다.

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