수평하게 설치된 직경 300 mm인 원형관에 물이 흐르고 있다. 벽면에서 마찰응력이 20 N/m 2 이라면, 200 m를 흐르는 동안 벽면마찰로 인한 압력강하량(kPa)은?

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수평하게 설치된 직경 300 mm인 원형관에 물이 흐르고 있다. 벽면에… | [정수시설운영관리사 2급 1차] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 2급 1차] 23년 1회차

수평하게 설치된 직경 300 mm인 원형관에 물이 흐르고 있다. 벽면에서 마찰응력이 20 N/m²이라면, 200 m를 흐르는 동안 벽면마찰로 인한 압력강하량(kPa)은?

13.33

26.67

53.33

106.67

해설

벽면마찰에 의한 압력강하량은 힘의 평형식으로 구하며, 계산 결과는 53.33 kPa이다.
관 벽면의 마찰력과 압력차에 의한 힘이 평형을 이루므로  $\Delta P \cdot \dfrac{\pi D^2}{4} = \tau \cdot \pi D L$ , 즉  $\Delta P = \dfrac{4\tau L}{D}$  이다.
수치를 대입하면  $\Delta P = \dfrac{4 \times 20 \times 200}{0.3} = 53{,}333\ \mathrm{Pa} = 53.33\ \mathrm{kPa}$  이다.

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