2003년08월31일 58번

[계측방법]
수두압이 10m이며 150mm관에 100mm 오리피스를 설치하였을 때 오리피스를 통과하는 유속과 유량은?

① V = 14m/s, Q = 0.109m3/s
② V = 4.5m/s, Q = 6.594m3/s
③ V = 14m/s, Q = 1.099m3/s
④ V = 4.5m/s, Q = 7.594m3/s

(정답률: 7%)

문제 해설

오리피스 계산식은 다음과 같습니다.

Q = AV√(2gh)

여기서, Q는 유량, A는 오리피스의 단면적, V는 유속, g는 중력가속도, h는 오리피스의 상부에서 유체 표면까지의 수직거리입니다.

우선, 오리피스의 단면적은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

A = π/4 × d^2

여기서, d는 오리피스의 직경입니다. 문제에서는 100mm 오리피스가 설치되었으므로, d = 0.1m입니다.

A = π/4 × 0.1^2 = 0.00785m^2

다음으로, 유속을 구하기 위해 다음과 같이 수식을 변형합니다.

V = √(2gh/A)

여기서, 수도압이 10m이므로, h = 10m입니다. 또한, 중력가속도 g는 9.81m/s^2입니다.

V = √(2 × 9.81 × 10 / 0.00785) ≈ 14m/s

마지막으로, 유량을 구하기 위해 다시 오리피스 계산식을 사용합니다.

Q = AV√(2gh)

Q = 0.00785 × 14 × √(2 × 9.81 × 10) ≈ 0.109m^3/s

따라서, 정답은 "V = 14m/s, Q = 0.109m^3/s"입니다.

이전 문제 다음 문제