2020년09월26일 9번
[가스유체역학] 송풍기의 공기 유량이 3m3/s 일 때, 흡입 쪽의 전압이 110kPa, 출구 쪽의 정압이 115kPa이고 속도가 30m/s이다. 송풍기에 공급하여야 하는 축동력은 얼마인가? (단, 공기의 밀도는 1.2kg/m3이고, 송풍기의 전효율은 0.8이다.)
- ① 10.45kW
- ② 13.99kW
- ③ 16.62kW
- ④ 20.787kW
(정답률: 30%)
문제 해설
송풍기의 공기 유량과 속도를 이용하여, 공기의 질량 유량을 구할 수 있습니다.
질량 유량 = 밀도 x 공기 유량 = 1.2kg/m^3 x 3m^3/s = 3.6kg/s
또한, 정압 차이와 속도를 이용하여, 송풍기에 작용하는 축동력을 구할 수 있습니다.
축동력 = (출구 쪽 압력 - 흡입 쪽 압력) x 질량 유량 + (질량 유량 x 속도^2) / 2
= (115kPa - 110kPa) x 3.6kg/s + (3.6kg/s x 30m/s^2) / 2
= 18kW
하지만, 문제에서 송풍기의 전효율이 0.8이라고 주어졌으므로, 실제로 송풍기에 공급해야 하는 축동력은 다음과 같습니다.
실제 축동력 = 축동력 / 전효율 = 18kW / 0.8 = 22.5kW
따라서, 보기 중에서 정답인 "20.787kW"는 실제 축동력에 가장 가까운 값입니다.
질량 유량 = 밀도 x 공기 유량 = 1.2kg/m^3 x 3m^3/s = 3.6kg/s
또한, 정압 차이와 속도를 이용하여, 송풍기에 작용하는 축동력을 구할 수 있습니다.
축동력 = (출구 쪽 압력 - 흡입 쪽 압력) x 질량 유량 + (질량 유량 x 속도^2) / 2
= (115kPa - 110kPa) x 3.6kg/s + (3.6kg/s x 30m/s^2) / 2
= 18kW
하지만, 문제에서 송풍기의 전효율이 0.8이라고 주어졌으므로, 실제로 송풍기에 공급해야 하는 축동력은 다음과 같습니다.
실제 축동력 = 축동력 / 전효율 = 18kW / 0.8 = 22.5kW
따라서, 보기 중에서 정답인 "20.787kW"는 실제 축동력에 가장 가까운 값입니다.
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