그림과 같이 Q1과 Q2에서 유입된 기류가 합류관인 Q3로 흘러갈 때, Q3의 유량(m 3 /min)은 약 얼마인가? (단, 합류와 확대에 의한 압력손실은 무시한다.)

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1[산업위생관리산업기사 필기] 15년 3회차

그림과 같이 Q1과 Q2에서 유입된 기류가 합류관인 Q3로 흘러갈 때, Q3의 유량(m³/min)은 약 얼마인가? (단, 합류와 확대에 의한 압력손실은 무시한다.)

33.7

36.3

38.5

40.2

해설

그림의 표에서 Q₁은 직경 200mm에 유속 10m/s, Q₂는 직경 150mm에 유속 14m/s이며, 합류관인 Q₃는 직경 350mm로 유속은 주어져 있지 않다.
각 가지관의 유량은 단면적×유속으로 구한다.  $Q_1=\dfrac{\pi}{4}(0.2)^2 \times 10 = 0.314\,\text{m}^3/\text{s} = 18.85\,\text{m}^3/\text{min}$ ,  $Q_2=\dfrac{\pi}{4}(0.15)^2 \times 14 = 0.247\,\text{m}^3/\text{s} = 14.84\,\text{m}^3/\text{min}$ 이다.
압력손실을 무시하면 질량보존(유량 보존)에 따라 합류관 유량은 두 가지관 유량의 합이므로  $Q_3 = 18.85 + 14.84 \approx 33.7\,\text{m}^3/\text{min}$ 이다. Q₃의 직경 350mm는 합류관 유속을 구할 때 쓰는 값이며 유량 계산에는 필요하지 않다.

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