31.그림과 같이 길이 5m, 입구직경 (D1) 30cm, 출구직경 (D2) 16cm인 직관을 수평면과 30° 기울어지게 설치하였다. 입구에서 0.3m3/s로 유입되어 출구에서 대기중으로 분출된다면 입구에서의 압력(kPa)은? (단, 대기는 표준대기압 상태이고 마찰손실은 없다)

해설

베르누이 방정식을 이용해서 풀이합니다. u1^/2g + p1/r + z1 = u2^2/g + p2/r + z2 + 델타H 에서 손실수두가 없다고 했으니 공식은 u1^/2g + p1/r + z1 = u2^2/g + p2/r + z2 를 적용합니다. z2 값은 sin30 = z2/5m = 2.5 + z1 = 5.5m u1 값과 u2 값은 Q=AV, A = pi*D^2/4 p2 값은 대기중 분출이라 했으니 대기압 101.325kpa 적용하여 계산하면 u1^/2g + p1/r + 3 = u2^2/g + 101.325/r + 5.5 p1 = 228.24kpa