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오리피스 유량계로 가스 유량을 측정하였더니 유량 80 m³/h에서 차압… | [가스기능장 필기] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 25년 1회차
오리피스 유량계로 가스 유량을 측정하였더니 유량 80 m³/h에서 차압이 16 kPa이었다. 유체의 밀도와 유량계수가 일정하다고 할 때, 유량이 100 m³/h로 증가하면 차압은 약 몇 kPa이 되는가?
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10.2 kPa
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17.9 kPa
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20.0 kPa
4
25.0 kPa
해설

차압식 유량계에서 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 차압은 유량의 제곱에 비례하며, 구하는 차압은 25.0 kPa이다.

오리피스·벤투리 등 교축기구 전후에 베르누이 방정식과 연속방정식을 적용하면 Q=CA2ΔPρQ = C A \sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}} 이므로 ΔP∝Q2\Delta P \propto Q^{2} 이다.
ΔP2=16×(10080)2=16×1.5625=25.0 kPa\Delta P_2 = 16 \times \left(\dfrac{100}{80}\right)^{2} = 16 \times 1.5625 = 25.0\ \mathrm{kPa}
검산: 80×2516=80×1.25=100 m3/h80 \times \sqrt{\dfrac{25}{16}} = 80 \times 1.25 = 100\ \mathrm{m^3/h}

  • 20.0 kPa은 차압이 유량에 정비례한다고 본 경우(16×1.2516 \times 1.25)이다.
  • 17.9 kPa은 차압이 유량의 제곱근에 비례한다고 거꾸로 적용한 경우이고, 10.2 kPa은 유량비의 제곱으로 나눈 경우이다.

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