수질환경기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2018년04월28일 55번

[수질오염방지기술]
여섯개의 납작한 날개를 가진 터빈임펠러로 탱크의 내용물을 교반하려 한다. 교반은 난류 영역에서 일어나며 임펠러의 직경은 3m이고 깊이 20m, 바닥에서 4m 위에 설치되어 있다. 30rpm으로 임펠러가 회전할 때 소요되는 동력 (kg·m/s)은? (단, P = kρn3D5/gc 식 적용, 소요 동력을 나타내는 계수 k = 3.3)

  • ① 9356
  • ② 10228
  • ③ 12350
  • ④ 15421
(정답률: 38%)

문제 해설

주어진 식 P = kρn^3D^5/gc 에서,
k = 3.3 (주어진 값),
ρ = 탱크 내용물의 밀도 (주어지지 않음),
n = 임펠러의 회전 속도 (30rpm),
D = 임펠러의 직경 (3m),
gc = 중력 가속도 상수 (9.81m/s^2) 이다.

따라서, 우리는 밀도 값을 알아야 한다.
하지만 문제에서 밀도가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 물의 밀도를 사용한다.
물의 밀도는 1000kg/m^3 이므로,
ρ = 1000kg/m^3 이다.

이제 식에 값을 대입하면,
P = 3.3 x 1000 x (30/60)^3 x 3^5 / 9.81 = 10228 (kg·m/s)

따라서, 소요되는 동력은 10228kg·m/s 이다.
정답은 "10228" 이다.

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