정수시설운영관리사 2급 수리학 공식 정리 ② (Manning 공식, 레이놀즈수, 프루드수)

정수시설운영관리사 2급 수리학은 문제에서 주어진 조건을 보고 어떤 공식을 써야 하는지 구분하는 것이 중요합니다.

또한 반복해서 등장하는 계산 유형이 있습니다.

해당 유형을 지속적으로 학습하면 쉽게 고득점을 얻을 수 있습니다.

동수반경(動水半徑)은 수리학에서 흐르는 물의 단면적(A)을 물과 접하는 벽면의 길이인 윤변(P)으로 나눈 값입니다

• $R$ : 동수반경 또는 경심 $(m)$
• $A$ : 유수 단면적 $(m^2)$
• $P$ : 윤변 $(m)$

원형관이 물로 가득 찬 경우 경심은 다음과 같습니다.

경심과 관경을 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.

반복해서 등장하는 공식 중 하나입니다.

• $V$ : 평균유속 $(m/s)$
• $n$ : 조도계수
• $R$ : 동수반경 $(m)$
• $I$ : 동수경사

유량까지 구해야 한다면 다음 공식을 이어서 사용합니다

Manning 공식은 지수가 $2/3$, $1/2$로 들어가기 때문에 숫자를 대입할 때 특히 주의해야 합니다.

관 내 흐름의 상태를 판단할 때 사용하는 무차원수입니다.

• $Re$ : 레이놀즈수
• $V$ : 평균유속 $(m/s)$
• $D$ : 관경 $(m)$
• $\nu$ : 동점성계수 $(m^2/s)$

점성계수와 밀도를 이용하면 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

• $Re$ : 레이놀즈수
• $\mu$ : 점성계수
• $\rho$ : 밀도

기출에서는 레이놀즈수의 식 자체뿐 아니라 마찰손실계수와의 관계도 함께 묻는 경우가 있으므로 두 내용을 연결해서 공부하는 것이 좋습니다.

9. 프루드수 ★★★

개수로에서 흐름 상태를 판단할 때 사용하는 무차원수입니다.

• $Fr$ : 프루드수
• $V$ : 평균유속
• $D_h$ : 수리수심
• $g$ : 중력가속도

직사각형 수로에서는 수리수심이 수심 $y$와 같습니다.

일반적으로 프루드수에 따라 다음과 같이 구분합니다.

• $Fr < 1$ : 상류
• $Fr = 1$ : 한계류
• $Fr > 1$ : 사류

정수패스에서는 정수시설운영관리사 2급 수리학 기출문제를 유형별로 묶어서 학습할 수 있습니다

공식 정리가 끝났다면 같은 계산유형의 문제를 연속해서 풀어보는 방식으로 복습해보세요.