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1[9급 지방직 화학공학일반] 17년 1회차
다음 그림과 같이 지름이 10in.인 실린더 관 내에서 비압축성 액체가 흐르고 있다. 지름 2in.인 작은 jet관이 고속의 액체를 배출하기 위해 관 중앙에 설치되어 있다. A지점에서의 두 평균 속도(VA와 VJ)를 사용하여 멀리 떨어진 B지점에서의 액체 평균 속도(VB)를 나타낸 식은?
1
VB=0.2VJ+0.8VA
2
VB=0.02VJ+0.98VA
3
VB=0.04VJ+0.64VA
4
VB=0.04VJ+0.96VA
해설
B지점의 평균 속도는 이다.
비압축성 유체이므로 연속식(체적유량 보존)을 적용한다. 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 전체 , jet관 , 환형부 의 비가 된다.
- 계수 0.2와 0.8 조합은 면적비가 아니라 지름비(2/10)를 그대로 쓴 식이다.
- 계수 0.02와 0.98 조합은 jet관 면적 분율 0.04를 절반으로 잡아 연속식을 만족하지 않는다.
- 계수 0.04와 0.64 조합은 환형부 분율을 으로 잘못 잡아 계수 합이 1이 되지 않으므로, 두 속도가 같을 때도 유량이 보존되지 않는다.
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