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다음 그림과 같이 송풍기의 흡입 측에만 덕트가 연결되어 있을 경우 동압… | [공조냉동기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 21년 2회차
다음 그림과 같이 송풍기의 흡입 측에만 덕트가 연결되어 있을 경우 동압(mmAq)은 얼마인가?
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해설

그림은 송풍기의 흡입측에만 덕트가 연결된 배치로, 덕트에 꽂은 두 개의 물 마노미터가 각각 15mm10mm의 액주차(U자관 양쪽 액면의 높이차)를 보이고 있다. 흡입측이므로 덕트 내부는 대기압보다 낮아 두 값 모두 부압이다.

두 마노미터 중 하나는 정압, 다른 하나는 전압을 재는 것인데(정압은 관벽에 직각으로 뚫은 구멍으로, 전압은 흐름을 정면으로 받게 한 구멍으로 잰다), 어느 쪽이 어느 값인지는 부호만 따져도 정해진다. Pt=Ps+PdP_t=P_s+P_d이고 동압 Pd=γv22g>0P_d=\gamma\dfrac{v^2}{2g}>0이므로 Pt>PsP_t>P_s, 즉 부압의 크기가 더 큰 15mm 쪽이 정압, 10mm 쪽이 전압이다. 따라서 Ps=15mmAqP_s=-15\,\mathrm{mmAq}, Pt=10mmAqP_t=-10\,\mathrm{mmAq}다.

Pd=PtPs=(10)(15)=5mmAqP_d=P_t-P_s=(-10)-(-15)=5\,\mathrm{mmAq}

따라서 동압은 5mmAq다. 두 눈금을 반대로 배정하면 동압이 음수가 되어 물리적으로 성립하지 않으므로, 부호 처리만 확실히 하면 어느 쪽이 정압인지도 자동으로 판별된다.

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