[주택관리사보 1차 제20회(2017) 118번] 관경 50 mm로 시간당 3,000 kg의 물을 공급하고자 할 때, 배관… 정답과 해설

관경 50 mm로 시간당 3,000 kg의 물을 공급하고자 할 때, 배관 내 유속(m/s)은 약 얼마인가? (단, 배관속의 물은 비압축성, 정상류로 가정하며, 원주율은 3.14로 한다.)

공동주택시설개론

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정답 ② — 물의 체적유량

Q = \frac{3\text{ m}^3}{3{,}600\text{ s}} \approx 0.000833\text{ m}^3/\text{s}

이고 배관 단면적

A = \frac{3.14 \times (0.05\text{ m})^2}{4} \approx 0.0019625\text{ m}^2

이므로, 유속은

v = \frac{Q}{A} \approx 0.424\text{ m/s}

가 됩니다.

① 시간 단위를 초 단위로 변환하지 않거나 단면적 계산 시 직경 단위를 잘못 적용했을 때 나오는 오답 수치입니다.
② 배관 단면적 $A \approx 0.0019625\text{ m}^2$ 에 대해 초당 체적유량 $Q \approx 0.000833\text{ m}^3\text{/s}$ 를 나누어 구한 유속 $v \approx 0.424\text{ m/s}$ 에 가장 부합합니다.
③ 원형 단면적 공식에서 분모에 들어가는 지름 계산이나 단위 변환이 올바르게 처리되지 않은 계산 오류입니다.
④ 관경의 단위를 미터로 환산하는 과정에서 소수점 자릿수를 한 자리 잘못 적용했을 때 도출되는 값입니다.
⑤ 시간당 유량을 초당 유량으로 나누는 $3{,}600$ 환산 과정을 누락하거나 단위 환산 실수가 누적되어 크게 벗어난 수치입니다.

[주택관리사보 1차 제20회(2017) 118번]