2015년05월31일 57번

[계측방법]
배관의 유속을 피토관으로 측정한 결과 마노미터 수주의 높이가 29cm 일 때 유속은?

① 1.69m/s
② 2.38m/s
③ 2.947m/s
④ 3.42m/s

(정답률: 69%)

문제 해설

피토관의 유속계산식은 다음과 같습니다.

Q = Av

여기서 Q는 유량, A는 피토관의 단면적, v는 유속입니다.

마노미터 수주의 높이가 29cm이므로, 압력차는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

P = ρgh

여기서 P는 압력, ρ는 유체의 밀도, g는 중력가속도, h는 마노미터 수주의 높이입니다.

피토관과 마노미터 수주 사이의 압력차는 다음과 같습니다.

ΔP = P1 - P2 = ρgh

여기서 P1은 피토관 입구에서의 압력, P2는 마노미터 수주에서의 압력입니다.

따라서 유속은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

v = √(2ΔP/ρ)

여기서 ΔP는 피토관과 마노미터 수주 사이의 압력차이므로, 2ρgh가 됩니다.

따라서 유속은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

v = √(2ρgh/ρ) = √(2gh)

여기서 g는 중력가속도이므로, 9.81m/s^2입니다.

h는 29cm이므로, 0.29m입니다.

따라서 유속은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

v = √(2gh) = √(2×9.81×0.29) = 2.38m/s

따라서 정답은 "2.38m/s"입니다.

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