절대압 2,760 mmHg일 때 노즐 방수량·유속

문제

물음 3) 옥내소화전설비의 방수압력 점검 시 노즐 방수압력이 절대압력으로 2,760 mmHg일 경우 방수량(m³/s)과 노즐에서의 유속(m/s)을 구하시오. (단, 유량계수는 0.99, 옥내소화전 노즐 구경은 1.3 cm이다.) (10점)

답안

1. 게이지압력: $2{,}760-760=2{,}000\ \text{mmHg}$ → $\dfrac{2{,}000}{760}\times101.325=266.64\ \text{kPa}$
2. 이론 유속: $v=\sqrt{\dfrac{2P}{\rho}}=\sqrt{\dfrac{2\times266{,}645}{1{,}000}}=23.09\ \text{m/s}$
3. 노즐 단면적: $A=\dfrac{\pi}{4}\times0.013^2=1.327\times10^{-4}\ \text{m}^2$
4. 방수량: $Q=C\,A\,v=0.99\times1.327\times10^{-4}\times23.09=3.03\times10^{-3}\ \text{m}^3/\text{s}$
5. 노즐 유속(실제): $V=\dfrac{Q}{A}=0.99\times23.09=22.86\ \text{m/s}$

답: 방수량 0.00303 m³/s(약 182 L/min), 유속 22.86 m/s

근거

• 방수압력은 게이지압으로 환산해 쓴다. 0.267 MPa는 옥내소화전 기준(0.17 MPa 이상 0.7 MPa 이하) 안이다.