길이 5m, 높이 2m인 중력침강실이 바닥을 포함하여 8개의 평행판으로… | [대기환경기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 19년 1회차

길이 5m, 높이 2m인 중력침강실이 바닥을 포함하여 8개의 평행판으로 이루어져 있다, 침강실에 유입되는 분진가스의 유속이 0.2m/s 일 때 분진을 완전히 제거할 수 있는 최소입경은 얼마인가? (단, 입자의 밀도는 1600kg/m³, 분진가스의 점도는 2.1×10^-⁵ kg/m·s, 밀도는 1.3kg/m³이고 가스의 흐름은 층류로 가정한다.)

31.0 μm

23.2 μm

15.5 μm

11.6 μm

해설

중력침강실에서 완전히 제거되는 최소입경은 스토크스 침강속도로 체류시간 안에 유효 침강높이를 통과하는 조건에서 구한다.
 $d_{min}=\sqrt{\dfrac{18\,\mu\,H\,V}{g(\rho_p-\rho)\,L\,n}}$ 
여기에  $\mu=2.1\times10^{-5}$ ,  $H=2\,\mathrm{m}$ ,  $V=0.2\,\mathrm{m/s}$ ,  $\rho_p=1600\,\mathrm{kg/m^3}$ ,  $L=5\,\mathrm{m}$ , 단수 n=8을 대입하면
 $d_{min}=\sqrt{\dfrac{18\times2.1\times10^{-5}\times2\times0.2}{9.8\times1600\times5\times8}}=1.55\times10^{-5}\,\mathrm{m}$ 
따라서 약 15.5μm이다. 바닥을 포함한 평행판 8개로 침강거리가 1/8로 줄어드는 점이 이 문제의 핵심이다.

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