안지름이 20㎝인 수평관에 물이 가득차 있다. 물이 흐르지 않을 때의 압력은 4㎏/cm 2 이고, 물이 흐를 때의 압력은 3.4㎏/cm 2 이다. 물이 흐를 때의 유량(m 3 /sec)은?

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1[배관기능장 필기] 05년 2회차

안지름이 20㎝인 수평관에 물이 가득차 있다. 물이 흐르지 않을 때의 압력은 4㎏/cm²이고, 물이 흐를 때의 압력은 3.4㎏/cm²이다. 물이 흐를 때의 유량(m³/sec)은?

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해설

수평관에서 정압 차에 의한 압력수두가 속도수두로 전환되므로  $\Delta p/\gamma=v^2/(2g)$ 이다. 압력 차는 0.6 kgf/cm²이므로 물의 압력수두는  $0.6\times10=6\ \mathrm{m}$ , 따라서  $v=\sqrt{2gH}=\sqrt{2\times9.8\times6}\approx10.84\ \mathrm{m/s}$ 이다. 관 단면적은  $A=\pi D^2/4=\pi(0.2)^2/4\approx0.0314\ \mathrm{m^2}$ 이므로  $Q=Av\approx0.0314\times10.84\approx0.34\ \mathrm{m^3/s}$ 이다.

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