피토 정압관으로 지름이 400mm인 풍동의 유속을 측정하였을 때 풍동의… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 1회차

피토 정압관으로 지름이 400mm인 풍동의 유속을 측정하였을 때 풍동의 중심에서 정체압과 정압이 각각 수주로 80 mmAq, 40 mmAq 이었다. 풍동 내에서 평균유속을 중심부 유속의 3/4이라 할 때 공기의 유량은 약 몇 m³/s인가? (단, 풍동 내의 공기 밀도는 1.25 kg/m³이고, 피토관 계수(C)는 1로 한다.)

1.15

2.36

3.56

4.71

해설

피토관에서 중심 유속은 정체압과 정압의 차(40mmAq)로부터  $v_c = \sqrt{\dfrac{2\gamma_w \Delta h}{\rho_{air}}}$ 로 구한다.  $\Delta h=0.04\ \text{m}$ ,  $\gamma_w \approx 9800\ \text{N/m}^3$ ,  $\rho_{air}=1.25\ \text{kg/m}^3$ 이므로,
 $v_c=\sqrt{\dfrac{2\times 9800\times 0.04}{1.25}} \approx 25.1\ \text{m/s}$ 이고, 평균유속은 중심유속의 3/4인  $v_{avg}\approx 18.8\ \text{m/s}$ 이다.
풍동 단면적은  $A=\dfrac{\pi}{4}(0.4)^{2}\approx 0.1257\ \text{m}^2$ 이므로, 유량은  $Q=v_{avg}A\approx 18.8\times 0.1257\approx 2.36\ \text{m}^3/\text{s}$ 로 계산된다.

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