회전식 세정집진장치에서 직경이 10㎝인 회전판이 9620rpm으로 회전… | [대기환경기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

회전식 세정집진장치에서 물방울의 직경은 Kelvin-Helmholtz 불안정성을 기반으로 하는 Nukiyama-Tanasawa 식으로 구한다. 물방울 직경 공식: $d = \dfrac{585}{\sigma} \left(\dfrac{\mu}{\rho_l V_{rel}}\right)^{0.5} + 597 \left(\dfrac{\mu}{\rho_l \sigma V_{rel}}\right)^{0.45} \left(\dfrac{\rho_g}{\rho_l}\right)^{0.5}$ 하지만 회전판에서 원심력으로 인한 물방울 분사의 경우, Razumov 식 또는 간단한 근사 공식이 더 자주 사용된다. 회전판의 외주 속도는 $V = \dfrac{\pi D N}{60} = \dfrac{\pi \times 0.1 \times 9620}{60} = 50.5 \text{ m/s}$이다. 원심분무식 분무기의 물방울 직경 간이식: $d = K \sqrt{\dfrac{\sigma}{\rho V^2}}$ (K ≈ 100~200) 또는 더 정확히 $d \approx \dfrac{110}{\sqrt{\rho V^2 / \sigma}} \times 10^6 \text{ (μm)}$이다. 물의 표면장력 σ ≈ 0.073 N/m, 밀도 ρ ≈ 1000 kg/m³를 대입하면, $d = \dfrac{110 \times \sqrt{0.073}}{\sqrt{1000 \times 50.5^2}} \times 10^6 \approx \dfrac{110 \times 0.27}{225} \times 10^6 \approx 93 \text{ μm}$이다. 따라서 물방울 직경은 약 93 μm이다.