그림은 수축노즐을 갖는 고압용기에서 기체가 분출될 때 질량유량(m)과 … | [가스기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 17년 1회차

그림은 수축노즐을 갖는 고압용기에서 기체가 분출될 때 질량유량(m)과 배압(Pb)과 용기내부 압력(Pr)의 비의 관계를 도시한 것이다. 다음 중 질식된(choking) 상태만 모은 것은?

A, E

B, D

D, E

A, B

해설

그림은 가로축이 배압비 $P_b/P_r$ , 세로축이 질량유량 $\dot m$ 인 선도다. 배압비가 1.0인 E에서 유량이 0이고, 배압비가 낮아지면 D를 지나며 유량이 급격히 늘다가 C에서 꺾인 뒤 B와 A를 지나는 구간은 완전히 평탄하다.

수축노즐에서는 배압비가 임계압력비 이하로 내려가면 목(throat)에서 마하수가 1이 되어, 배압을 아무리 더 낮춰도 질량유량이 더 이상 늘지 않는다. 이 상태가 질식(choking)이다.

따라서 유량이 최대값에서 일정하게 유지되는 평탄 구간에 놓인 A와 B가 질식된 상태다. C는 질식이 시작되는 임계점이고, D와 E는 배압이 높아 목에서 아직 음속에 이르지 못한 아임계 유동이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.