직경4m인 굴뚝에서 연기가 10m/s의 속도로 풍속 5m/s인 대기로 … | [대기환경기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 17년 3회차

직경4m인 굴뚝에서 연기가 10m/s의 속도로 풍속 5m/s인 대기로 방출된다. 대기는 27℃, 중립상태(⊿θ/⊿z=0)이고, 연기의 온도가 167℃일 때 TVA모델에 의한 연기의 상승고(m)는?
 $(\text{단, TVA모델: } \Delta H = \dfrac{173 \cdot F^{1/3}}{U \cdot \exp(0.64\,\Delta \theta / \Delta Z)},\ \text{부력계수}(F = [g \cdot Vs \cdot d^2 \cdot (Ts - Ta)] / 4Ta)\text{를 이용할 것})$

약 196m

약 165m

약 145m

약 124m

해설

먼저 온도를 절대온도로 바꾸어( $T_s=440\,\mathrm{K}$ ,  $T_a=300\,\mathrm{K}$ ) 부력계수를 구한다.
 $F=\dfrac{g\,V_s\,d^2\,(T_s-T_a)}{4T_a}=\dfrac{9.8\times10\times4^2\times(440-300)}{4\times300}=182.9$ 
중립상태이므로  $\Delta\theta/\Delta Z=0$ 이어서 지수항이 1이 되고, 이를 TVA 식에 대입하면
 $\Delta H=\dfrac{173\times(182.9)^{1/3}}{5}=\dfrac{173\times5.67}{5}\approx196\,\mathrm{m}$ 
절대온도 환산과  $d=4\,\mathrm{m}$ (직경)를 그대로 쓰는 것이 계산의 핵심이다.

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