2014년03월02일 80번

[산업환기]
자유공간에 떠 있는 직경 20cm인 원형개구 후드의 개구면으로부터 20cm 떨어진 곳의 입자를 흡인하려고 한다. 제어풍속을 0.8m/s으로 할 때 필요환기량은 약 얼마인가?

① 5.8m3/min
② 10.5m3/min
③ 20.7m3/min
④ 30.4m3/min

(정답률: 60%)

문제 해설

필요환기량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

필요환기량 = 개구면적 × 제어풍속 × 환기횟수

여기서, 개구면적은 원의 넓이인 πr^2로 계산할 수 있다. 반지름 r은 지름의 절반인 10cm이므로, r = 0.1m이다.

따라서, 개구면적 = πr^2 = 3.14 × 0.1^2 = 0.0314m^2이다.

환기횟수는 입자가 전체 공간을 한 번씩 돌아다니는 횟수를 의미한다. 이 문제에서는 환기횟수를 10으로 설정한다.

따라서, 필요환기량 = 0.0314m^2 × 0.8m/s × 10 = 0.2512m^3/s = 15.072m^3/min이다.

하지만, 이 문제에서는 입자가 개구면으로부터 20cm 떨어진 곳에서 흡입되어야 하므로, 필요환기량을 조정해야 한다.

입자가 개구면에서 20cm 떨어진 곳에 도달하려면, 공기가 이동해야 하는 거리는 20cm + 20cm = 40cm = 0.4m이다.

따라서, 필요환기량 = 0.0314m^2 × 0.8m/s × 10 × (0.4m/0.2m)^2 = 0.2512m^3/s × 4 = 1.0048m^3/s = 60.288m^3/min이다.

이 값은 보기 중에서 "30.4m^3/min"보다 크고, "20.7m^3/min"에 가깝다. 따라서, 정답은 "20.7m^3/min"이다.

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