2005년03월20일 31번

[위생설비]
수도직결방식 급수 설계시 높이 12m에 세정밸브 설치시 수도 본관의 최저 압력은? (단, 관내 마찰손실은 3mAq임.)

① 2.2㎏/㎝2
② 3.0㎏/㎝2
③ 4.2㎏/㎝2
④ 5.0㎏/㎝2

(정답률: 39%)

문제 해설

먼저, 수도 본관의 최저 압력을 구하기 위해서는 세정밸브를 통과하는 수압 손실을 고려해야 합니다. 이 문제에서는 관내 마찰손실이 3mAq이므로, 세정밸브를 통과하는 수압 손실은 이보다 크게 됩니다.

세정밸브를 통과하는 수압 손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

∆P = K × Q²

여기서, ∆P는 수압 손실, K는 밸브 상수, Q는 유량입니다.

문제에서는 유량이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 가정용 수도의 유량인 0.1L/s를 사용하겠습니다.

세정밸브의 상수는 일반적으로 10정도로 가정할 수 있습니다. 따라서,

∆P = 10 × 0.1² = 0.1㎏/㎝²

따라서, 세정밸브를 통과하는 수압 손실은 0.1㎏/㎝²입니다.

높이 12m에 해당하는 수압은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

P = ρgh

여기서, P는 수압, ρ는 물의 밀도, g는 중력 가속도, h는 높이입니다.

물의 밀도는 1g/cm³, 중력 가속도는 9.8m/s²으로 가정하겠습니다. 따라서,

P = 1 × 9.8 × 12 = 117.6㎏/㎝²

하지만, 이 수압에는 세정밸브를 통과하는 수압 손실이 포함되어 있지 않습니다. 따라서, 최저 압력은 다음과 같이 계산됩니다.

최저 압력 = P - ∆P = 117.6 - 0.1 = 117.5㎏/㎝²

따라서, 정답은 "5.0㎏/㎝²"이 됩니다.

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