답안서고 소방시설관리사

2020년 제20회 · 문제 3 물음 1 · 3점

하디 크로스 방식의 유체역학적 기본원리

루프·그리드 배관망 해석법인 하디 크로스(Hardy Cross) 방식의 기본원리 3가지 — 절점 연속성, 루프 손실 합 0, 유량–손실 관계식

검증중 2026. 10. 22. 기준 2027년부터 1차 이동 (추정)
근거 조항 1개
  • 유체역학 기본식연속방정식, 에너지 보존, Hazen–Williams 식

원문: 국가법령정보센터

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문제

【문제 3】 다음 물음에 답하시오. (30점)

물음 1) 하디 크로스 방식(Hardy Cross Method)의 유체역학적 기본원리 3가지를 쓰시오. (3점)

답안

  1. 연속의 법칙(질량보존): 각 절점(접속점)으로 유입되는 유량의 합은 유출되는 유량의 합과 같다(ΣQ=0\Sigma Q=0).
  2. 에너지 보존(루프 압력손실 평형): 하나의 폐회로(루프)를 한 바퀴 돌 때 마찰손실의 대수합은 0이다(ΣΔPf=0\Sigma \Delta P_f=0). 즉 두 절점 사이 어느 경로로 계산해도 압력손실이 같다.
  3. 유량–마찰손실 관계식: 각 배관의 마찰손실은 Hazen–Williams 식(ΔP∝Q1.85\Delta P\propto Q^{1.85})을 따르며, 이 관계로 가정 유량의 보정유량을 반복 계산한다.

근거

  • 하디 크로스 방식은 가정 유량에서 출발해 루프별 손실 합이 0이 되도록 보정유량 ΔQ=−ΣΔPf1.85 Σ(ΔPf/Q)\Delta Q=-\dfrac{\Sigma\Delta P_f}{1.85\,\Sigma(\Delta P_f/Q)}를 반복 적용하는 배관망 해석법이다.
  • 스프링클러설비의 루프·그리드 배관 수리계산에 쓰인다.

문제 출처: 한국산업인력공단(큐넷) 소방시설관리사 2차 시험지 — 공공누리 제1유형(출처표시). 답안은 이 사이트가 독자적으로 작성한 것으로, 공단의 공식 정답이 아닙니다.

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