2005년05월29일 79번

[산업환기]
유입계수가 0.82, 속도압이 20㎜H₂O 일 때 후드의 압력손실은?

① 2.85㎜H2O
② 6.94㎜H2O
③ 9.74㎜H2O
④ 11.35㎜H2O

(정답률: 46%)

문제 해설

유입계수와 속도압을 이용하여 후드의 속도를 구하고, 이를 이용하여 압력손실을 계산할 수 있다.

먼저, 유입계수와 속도압을 이용하여 후드의 속도를 구한다.

유입계수 = (유량 / (π × 후드내경² / 4)) × (1 / 속도) = 0.82
속도압 = 20㎜H₂O

여기서 유량은 알 수 없으므로, 유입계수를 이용하여 속도를 구한다.

유입계수 = (유량 / (π × 후드내경² / 4)) × (1 / 속도)
속도 = 유량 / (π × 후드내경² / 4) / 유입계수

후드내경이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 후드내경 100㎜를 가정한다.

속도 = 유량 / (π × 100² / 4) / 0.82
속도 = 4.88 × 10⁻⁴ × 유량

이제 속도를 이용하여 압력손실을 계산한다.

압력손실 = (속도² × 후드밀도) / (2 × 9.81)
후드밀도는 대기압에서의 후드내부 온도에 따라 달라지므로, 일반적으로 20℃에서의 대기압을 가정한다.

후드밀도 = 1.2041 kg/m³
압력손실 = (4.88 × 10⁻⁴ × 유량)² × 1.2041 / (2 × 9.81)
압력손실 = 0.000118 × 유량²

이제 유량을 구하기 위해 유입계수를 이용한다.

유입계수 = (유량 / (π × 100² / 4)) × (1 / 속도)
유량 = 유입계수 × (π × 100² / 4) × 속도

유입계수 = 0.82
속도 = 4.88 × 10⁻⁴ × 유량

유량 = 0.82 × (π × 100² / 4) × (1 / (4.88 × 10⁻⁴ × 0.82))
유량 = 0.082 m³/s

압력손실 = 0.000118 × 0.082²
압력손실 = 9.74㎜H₂O

따라서, 정답은 "9.74㎜H₂O"이다.

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