열린 물탱크의 옆면에 있는 지름 40 mm의 원형 구멍으로 물이 빠져나간다. 자유 수면은 구멍보다 3 m 위에 있다. 손실과 분류의 수축을 무시하고 유량 Q을(를) 구하시오. g = 9.81 m/s²를 쓴다.
정답이 있는 연속 방정식과 베르누이 학습지
1.쉬움
h = 3 mg = 9.81 m/s²d = 40 mm
Q = L/s
2.쉬움
급수관이 38 L/s를 흘려야 한다. 소음과 마모를 줄이기 위해 평균 유속은 1 m/s여야 한다. 필요한 관의 안지름 d을(를) 구하시오.
Q = 38 L/sv = 1 m/s
d = mm
3.보통
입구 지름 150 mm, 목 지름 75 mm인 수평 벤투리미터에 물이 흐른다. 입구의 압력은 목보다 40 kPa 높다. 손실을 무시하고 유량 Q을(를) 구하시오.
d1 = 150 mmd2 = 75 mmp1 − p2 = 40 kPaρ = 1000 kg/m³
Q = L/s
4.보통
물이 75 mm에서 50 mm(으)로 좁아지는 수평관을 흐른다. 넓은 부분의 압력은 110 kPa, 유속은 3 m/s이다. 손실을 무시하고 좁은 부분의 압력 p2을(를) 구하시오.
d1 = 75 mmd2 = 50 mmp1 = 110 kPav1 = 3 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.어려움
안지름 40 mm의 호스로 열린 탱크의 물을 사이펀으로 빼낸다. 호스의 가장 높은 점 C는 수면보다 0.5 m 위에 있고, (대기에 열린) 출구는 수면보다 5 m 아래에 있다. 손실을 무시하고 g = 9.81 m/s²로 하시오. 점 C의 절대 압력 pC을(를) 구하시오. 대기압은 101.3 kPa이다.
d = 40 mmzC = +0.5 mz2 = −5 mg = 9.81 m/s²patm = 101.3 kPa
pC = kPa
6.어려움
분수 노즐이 똑바로 위를 향한다. 노즐 바로 아래 공급관의 지름은 75 mm, 계기 압력은 40 kPa이다. 노즐 출구 지름은 20 mm이며 노즐 전후의 높이 차는 무시할 수 있다. 손실과 공기 저항을 무시하고 분류가 노즐 위로 올라가는 높이 H을(를) 구하시오. g = 9.81 m/s²를 사용하시오.
d1 = 75 mmp1 = 40 kPa (게이지압)d2 = 20 mmρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
H = m
정답표
- 1. Q = 9.641 L/s
- 2. d = 220 mm
- 3. Q = 40.81 L/s
- 4. p2 = 91.72 kPa
- 5. pC = 47.34 kPa
- 6. H = 4.098 m
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