이 문제에서 베르누이 방정식을 쓸때
p2의 압력= 대기압이므로 0으로 보고 풀이하는데요
다른 문제들을 풀다보면 방수압력이라는 개념이 존재하고
그것들은 대기압이 아니라 0.3mpa 0.4mpa 등등 설비마다 다른 수치의 압력으로 존재하고요
소방에서는 주로 게이지 압력을 사용하니 저 값들은 대기압을 0으로 보고 그 설비 자체의 압력이 저만큼 더 작용한다는거잖아요?
그렇다면 이 문제 또한 "방수압력"이라고 칭하는 특정 압력값이 있어야할거같은데
왜 대기압만을 적용해서 푸는건가요?
p2에 적용되는 압력을 대기압만 적용시킨다는건
실제로 저 노즐에서 방수되는 물의 압력이 101.325kpa라는 말인데 제 상식선에선 이해가 가지 않습니다
방수압력의 정의를 찾아보니
방수압력은 소화전, 스프링클러 등 소방설비의 노즐(관창) 끝에서 물이 뿜어져 나오는 압력이라고 하던데
이 문제에서 p2라는것은 노즐 끝 부분의 방수압력을 말하는것일거고
그렇다면 p1지점의 500kpa 압력에서 p2 지점(노즐 끝)으로유체가 유동하며 배관 마찰 손실만큼 압력이 감소하고 노즐 끝 부분에는 대기압+마찰손실로 인해 감소한 압력을 뺀 압력분 만큼의 압력이 방수압력으로 나와야할거같은데
p2에 대기압만을 적용해야하는게 잘 이해가 안갑니다
제가 어떤 개념을 잘못 이해하고 있는건지 알려주시면 감사하겠습니다
만약 노즐 끝부분에 실제로 작용하는 압력이 대기압과 동일해지는것이라면 각종 소화설비에서 규정하는 방수압력이라는것은 왜 설비마다 다른건가요?
옥내소화전설비는 0.17mpa 옥외소화전 0.25mpa 이상 등등 방수압력이 다 다르잖아요 여기서 말하는 방수압력이란건 이 문제에서 p2부분의 압력을 말하는게 아닌건가요?
2026-06-08 09:19:50
안녕하세요. 회원님.
노즐 직후(P₂)의 압력이 대기압(0)인 이유는 유체가 관 내부를 흐를 때는 관벽이 유체를 붙잡아두기 때문에 누르는 힘인 정압(Static pressure)이 존재합니다.
하지만 유체가 노즐을 통과하여 대기 중으로 분출되는 순간, 유체를 둘러싸고 있던 관벽이 사라지고 완전히 대기 환경에 노출됩니다.
회원님께서 생각하신 "500kPa에서 마찰 손실을 빼고 남은 압력이 방수압력으로 나와야 한다"는 개념은 정확히 맞습니다. 다만 그 남은 압력이 P₂라는 정압으로 존재하는 것이 아니라, V₂라는 속도(동압)로 형태를 바꾸어 뿜어져 나오는 것입니다.
- P₂(노즐 직후 정압) : 대기 개방 상태이므로 무조건 0(계기압력 기준)
- 방수압력 : 노즐에서 분출되는 유체의 속도 에너지(동압)를 의미
베르누이 방정식을 세울 때 유체가 대기 중으로 완전히 빠져나오는 노즐 끝단, 스프링클러 헤드 직후, 방수구 직후 등의 지점은 예외 없이 P = 0으로 두고 풀어야 출제자의 의도와 유체역학적 정의에 부합합니다.
참고하시기 바랍니다.