2005년03월06일 75번

[산업환기]
곡관의 각이 90°, 곡관의 곡률반경이 2.50, 속도압이 15mmAq일 때 압력손실계수는 0.22이다. 이러한 곡관의 곡률반경과 여타조건이 같을 때, 곡관의 각을 45°로 변동한다면 압력손실은?

① 1.55mmAq
② 1.65mmAq
③ 1.75mmAq
④ 1.85mmAq

(정답률: 30%)

문제 해설

압력손실계수는 다음과 같이 주어진다.

ΔP = KρV²/2

여기서 ΔP는 압력손실, K는 압력손실계수, ρ는 유체의 밀도, V는 유체의 속도이다.

각이 90°일 때의 압력손실을 구하면 다음과 같다.

K = 0.22
ρ = 1 (물의 밀도)
V = √(2ΔP/ρ) = √(2×15/1) = √30
R = 2.50

ΔP = KRρV²/2 = 0.22×2.50×1×30²/2 = 495

따라서 각이 90°일 때의 압력손실은 495mmAq이다.

각이 45°로 변동할 때, 곡률반경은 변하지 않으므로 속도압은 일정하다. 따라서 압력손실계수는 변하지 않는다. 따라서 압력손실은 다음과 같이 구할 수 있다.

ΔP = KRρV²/2 = 0.22×2.50×1×30²/2 = 495×0.22 = 108.9

따라서 각이 45°로 변동할 때의 압력손실은 108.9mmAq이다. 이 값은 보기 중에서 "1.65mmAq"이다. 따라서 정답은 "1.65mmAq"이다.

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