2019년 토목기사 2회차 60번

Question

폭 8m의 구형단면 수로에 40m³/s의 물을 수심 5m로 흐르게 할 때, 비에너지는? (단, 에너지 보정계수 \alpha =1.11로 가정한다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 비에너지(Specific Energy)는 수심과 속도수두의 합으로 계산됩니다. 문제에서 주어진 유량과 수심을 이용하여 속도수두를 계산하고, 이를 수심에 더하면 비에너지 값을 얻을 수 있습니다. 에너지 보정계수 $\alpha$는 실제 속도 분포를 고려하여 속도수두를 보정하는 데 사용됩니다. **핵심 개념:** * **비에너지 (Specific Energy, $E$):** 개수로 흐름에서 특정 단면에서의 에너지 높이를 나타내며, 수심($y$)과 속도수두($\frac{v^2}{2g}$)의 합으로 정의됩니다. 즉, $E = y + \frac{\alpha v^2}{2g}$ 입니다. * **연속 방정식 (Continuity Equation):** 유량($Q$)은 단면적($A$)과 평균 유속($v$)의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 즉, $Q = Av$ 입니다. * **에너지 보정계수 ($\alpha$):** 실제 흐름에서 속도 분포가 균일하지 않기 때문에 발생하는 에너지 손실

2019년 토목기사 2회차 60번 - 기출문제 및 해설

문제 1