기계유체역학일반기계기사 · 2014년03월02일 · 45/100
45.수면차가 15m인 두 물탱크를 지름 300mm, 길이 1500m인 원관으로 연결하고 있다. 관로의 도중에 곡관이 4개 연결되어 있을 때 관로를 흐르는 유량은 몇 L/s인가? (단, 관마찰계수는 0.032, 입구 손실계수는 0.45, 출구손실계수는 1, 곡관의 손실계수는 0.17이다.)
1
89.6
2
92.3
3
95.2정답
4
98.5
해설
수면차가 15m라는 것은 손실수두가 15m라는 것을 의미합니다. 수면차가 15m만큼의 에너지가 있다고 치면, 길이 1500m 짜리 원관을 지나면서 마찰이 발생하여 에너지가 모두 소진되었다고 보는 것입니다. 그렇기 때문에 달시-바이스바하 방정식을 통해 관로의 속도가 V=1.35m/s라는 것을 알 수 있습니다. Q=AV를 이용하면 유량을 구할 수 있고, 단위가 L/s 이기 때문에 1000을 곱해주면 약 95.2가 된다는 것을 알 수 있습니다.