2015년05월31일 43번
[작업환경관리대책] 90° 곡관의 반경비가 2.0일 때 압력손실계수는 0.27이다. 속도압이 14mmH2O라면 곡관의 압력손실(14mmH2O)은?
- ① 7.6
- ② 5.5
- ③ 3.8
- ④ 2.7
(정답률: 57%)
문제 해설
압력손실계수(Cv)는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.
Cv = ΔP / (ρV2/2)
여기서 ΔP는 압력손실, ρ는 유체의 밀도, V는 유체의 속도이다.
따라서 ΔP = Cv x (ρV2/2)
반경비가 2.0이므로 지름비는 4.0이다. 따라서 곡관 내부의 유체는 지름이 4배 작은 부분에서 지름이 4배 큰 부분으로 흐르게 된다. 이때 속도는 연속방정식에 의해 일정하다고 가정할 수 있다.
따라서 V = Q / A = (πr2 x v) / (πR2) = (r2 / R2) x v
여기서 r은 작은 지름의 반지름, R은 큰 지름의 반지름, v는 작은 지름에서의 속도이다.
따라서 V = (1/16) x v
여기서 v는 14mmH2O에 해당하는 속도압이므로 다음과 같이 구할 수 있다.
v = √(2gh) = √(2 x 9.81 x 0.014) = 0.377m/s
따라서 V = (1/16) x 0.377 = 0.02356m/s
또한 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.
ρ = m / V = 1000 / (πr2 x L) = 1000 / (π x 12 x 1) = 1000/π kg/m3
여기서 L은 곡관의 길이이다.
따라서 ΔP = 0.27 x (1000/π) x (0.023562/2) = 3.8mmH2O
따라서 정답은 "3.8"이다.
Cv = ΔP / (ρV2/2)
여기서 ΔP는 압력손실, ρ는 유체의 밀도, V는 유체의 속도이다.
따라서 ΔP = Cv x (ρV2/2)
반경비가 2.0이므로 지름비는 4.0이다. 따라서 곡관 내부의 유체는 지름이 4배 작은 부분에서 지름이 4배 큰 부분으로 흐르게 된다. 이때 속도는 연속방정식에 의해 일정하다고 가정할 수 있다.
따라서 V = Q / A = (πr2 x v) / (πR2) = (r2 / R2) x v
여기서 r은 작은 지름의 반지름, R은 큰 지름의 반지름, v는 작은 지름에서의 속도이다.
따라서 V = (1/16) x v
여기서 v는 14mmH2O에 해당하는 속도압이므로 다음과 같이 구할 수 있다.
v = √(2gh) = √(2 x 9.81 x 0.014) = 0.377m/s
따라서 V = (1/16) x 0.377 = 0.02356m/s
또한 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.
ρ = m / V = 1000 / (πr2 x L) = 1000 / (π x 12 x 1) = 1000/π kg/m3
여기서 L은 곡관의 길이이다.
따라서 ΔP = 0.27 x (1000/π) x (0.023562/2) = 3.8mmH2O
따라서 정답은 "3.8"이다.
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