토목기사 기타손실 — 미소손실계수와 등가길이

식의 꼴이 정해져 있다. 모양이 바뀌는 곳의 손실수두는 미소손실계수 K에 속도수두 V²/2g를 곱한 h_m = K(V²/2g)다. 관의 유입과 유출에는 각각 계수가 붙고, 재료의 예에서는 유입 0.5, 유출 1.0이 쓰인다.

등가길이로 마찰손실과 견준다. 엘보 하나에 의한 손실수두가 직선관의 마찰손실수두와 같아지는 길이를 구할 때는 두 식을 같다고 놓는다. K(V²/2g) = f(L/D)(V²/2g)이므로 속도수두가 소거되어 K = f(L/D)가 되고, L/D = K/f가 된다. 관의 마찰계수 0.025, 엘보의 미소손실계수 0.9이면 직선관 길이는 직경의 36배가 된다. 속도수두를 소거하지 않고 계산한 값이 오답이다.

확대 모양에 따라서도 갈린다. 점확대 손실은 급확대보다 작다. 모양이 급하게 바뀌면 유체가 흐름을 따라가지 못해 손실이 커지므로, 두 손실의 크기 순서를 뒤집은 선지가 오답이다.

손실은 모두 더한다. 실제 관로의 총손실은 마찰손실에 유입·유출·엘보 같은 기타손실을 더한 값이고, 펌프의 동력은 실양정에 이 총손실을 더한 총수두로 구한다. 합산 과정을 빠뜨린 값이 오답이며, 계산의 전체 얼개는 [마찰손실] 카드의 펌프 예에 있다.

보정계수의 자리도 갈라 둔다. 점성을 가진 유체의 흐름에서 에너지 보정계수는 단면 평균 속도로 계산한 운동에너지와 실제 속도분포의 운동에너지 비율로, 속도수두를 보정하는 값이다. 압력수두를 보정하는 값으로 적은 선지가 오답이다.

정리하면 기타손실은 ① h_m = K(V²/2g), ② 엘보 등가길이 L/D = K/f, ③ 점확대 손실이 급확대보다 작다는 순서, ④ 마찰손실과의 합산 네 가지로 잡아 두면 된다.