토목기사 수리학 및 수문학 예상문제

토목기사 수리학 및 수문학 예상문제 미리보기

수리학 및 수문학 과목 19문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.

1. 수리학 및 수문학1번 문항
   단면적 A, 유속 V인 관로에서 유량 Q를 구하는 연속방정식은?
   1. 1.Q=A+V
   2. 2.Q=A/V
   3. 3.Q=V/A
   4. 4.Q=A·V
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   정답 4번. Q=A·V

   연속방정식은 질량 보존을 뜻하며 유량은 단면적과 평균유속의 곱 Q=A·V로 정의된다. 유량이 일정하면 단면적이 좁아질수록 평균유속은 커진다.

2. 수리학 및 수문학2번 문항
   베르누이 정리에서 나타나는 세 가지 수두(head)에 해당하지 않는 것은?
   1. 1.압력수두
   2. 2.마찰수두
   3. 3.위치수두
   4. 4.속도수두
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   정답 2번. 마찰수두

   이상유체의 베르누이 정리는 압력수두와 속도수두, 위치수두의 합이 일정하다는 식이다. 마찰수두는 점성에 의한 손실수두로 실제유체 해석에서 따로 더해 준다.

3. 수리학 및 수문학3번 문항
   레이놀즈수(Re)가 작을수록 나타나는 흐름의 특성은?
   1. 1.난류가 뚜렷해진다
   2. 2.층류에 가까워진다
   3. 3.유속이 반드시 커진다
   4. 4.점성이 무시된다
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   정답 2번. 층류에 가까워진다

   레이놀즈수는 관성력을 점성력으로 나눈 무차원수로, 값이 작을수록 점성력이 상대적으로 커서 유체가 층을 이루며 흐르는 층류에 가까워진다.

4. 수리학 및 수문학4번 문항
   강우강도-지속시간-빈도 관계를 나타내어 배수·홍수 설계에 이용하는 곡선은?
   1. 1.수위-유량곡선
   2. 2.유황곡선
   3. 3.유출수문곡선
   4. 4.IDF곡선(강우강도곡선)
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   정답 4번. IDF곡선(강우강도곡선)

   IDF곡선은 재현기간별로 강우강도와 지속시간의 관계를 나타내어 설계강우를 정하는 데 쓰인다. 유출수문곡선은 시간에 따른 유출량의 변화를 보여 준다.

5. 수리학 및 수문학5번 문항
   관수로에서 관의 지름이 절반으로 줄어들면(단면적 1/4) 연속방정식에 따라 유속은 어떻게 되는가?
   1. 1.4배가 된다
   2. 2.2배가 된다
   3. 3.1/2배가 된다
   4. 4.변화 없다
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   정답 1번. 4배가 된다

   연속방정식 A₁V₁=A₂V₂에서 유량이 일정할 때 지름이 절반이면 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 1/4로 줄고, 유속은 그 역수인 4배로 빨라진다.

6. 수리학 및 수문학6번 문항
   마찰이 없는 이상유체의 흐름에서 베르누이 정리에 따라 일정하게 보존되는 것은?
   1. 1.유량만
   2. 2.전수두(위치+압력+속도수두)
   3. 3.마찰손실
   4. 4.동점성계수
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   정답 2번. 전수두(위치+압력+속도수두)

   베르누이 정리는 에너지 보존을 유선에 적용한 것으로 위치수두·압력수두·속도수두의 합인 전수두가 일정함을 뜻한다. 유량만 보존한다는 식은 연속방정식이다.

7. 수리학 및 수문학7번 문항
   개수로에서 일정 유량에 대해 비에너지가 최소가 되는 흐름 상태는?
   1. 1.상류(Fr<1)
   2. 2.사류(Fr>1)
   3. 3.정지수
   4. 4.한계류(Fr=1)
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   정답 4번. 한계류(Fr=1)

   비에너지가 최소가 되는 수심이 한계수심이며 이때 프루드수 Fr=1인 한계류가 된다. 수심이 더 깊으면 상류, 얕고 빠르게 흐르면 사류로 구분한다.

8. 수리학 및 수문학8번 문항
   원형관 흐름에서 층류로 유지되는 레이놀즈수의 상한계(하임계값)는 대략 얼마인가?
   1. 1.500
   2. 2.2000
   3. 3.4000
   4. 4.10000
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   정답 2번. 2000

   원형관에서 레이놀즈수가 약 2,000 이하이면 층류, 4,000 이상이면 난류, 그 사이는 천이영역이다. 2,000이 층류의 상한이다.